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大家认为, 光是一种粒子? 还是一种波? 到底哪个对?

 裂天太子 2017-08-07

实际上在最早的时候,科学家对于光的定性一直都是不太确定的,早在17世纪的时候,当时牛顿等科学家认为光是一种微粒,这种说法认为光是由光源对外发出去的一种微小粒子,这种微小粒子沿光源照射的方向进行传播,而由于这种说法能够很好的解释光的反射现象,所以微粒说在当时普遍被科学界所接受,也是最为主流的物理学说。

不过,每个时代总有那么几个人试图跳出现有理论的束缚,试图用另外一种理论推翻现有的学术共识,那么这个人叫做惠更斯,惠更斯和牛顿是同一时代的物理学家,虽然其名声并没有牛顿那么大名鼎鼎,但是惠更斯是第一个提出光可能是一种波动的说法,并且指出光是由发光的物体振动而引起的,不过这个理论当时受到了牛顿的极力反对,并且提出观点来进行反驳,牛顿认为,如果光是一种波,那么就应该和声波一样可以绕过物体,而不会产生影子,但现实的结果却恰恰相反,所以波动说无法解释其原因,所以当时波动说并未得到主流学术界的承认,直到19世纪初才被人类所证实。

那么时间拨动到19世纪的时候,由于电磁理论的发现,证实光实际上就是一种电磁波,而且这种波并非如声波一样,是普通意义上的机械波,而这样的结果直接推翻了一直以来以牛顿为代表的微粒说,这也让惠更斯的波动说彻底被学术界所承认,而后来德国一名科学家通过实验也证明了电磁波的存在,从这以后,光的电磁理论逐渐被完善,波动说也一直延续到如今,成为事实。

不过,关于光的性质并未到此结束,虽然电磁理论可以证明光是一种波,但是这是一种什么性质的波呢,这让无数的科学家产生疑惑,也一直没有得到解决,一直到1905年,爱因斯坦指出光是一种带能量的粒子性的实物组成,这种粒子性的实物被爱因斯坦称之为光子,并且引入方程式进行佐证,而后来的光电效应和康普顿效应也证明了光的的确确就是一种粒子,所以光子说从此无可驳斥,成为现代物理学的共识。

那么最终的问题来了,光到底是一种波呢,还是一种粒子呢,答案是二者都有,由于光既具有波的特性,也符合粒子的范围之内,所以现代物理学把这样的现象称之为波粒二象性,由于光具有这样的二象性,单纯的只用一种解释是不完善的,那么就如爱因斯坦所说的那样,当我们在解释一件事情的时候,有时候我们必须只用一套理论,但有时候我们又需要套用另外一套理论,而光就是如此........

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