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光是什么？这似乎是一个中学生都可以回答的问题，但爱因斯坦却为此困惑了一生。1月24日，郭光灿院士应邀在武汉物数所作了一场有关对光的再认识的精彩科普报告。报告会由武汉物数所党委书记詹明生主持，有关科研人员及研究生参加了会议。 郭光灿院士的报告深入浅出。他首先回顾了人们研究光的历史，并介绍了60多年前爱因斯坦与玻尔这两位科学巨匠对于光子本性的论战。玻尔提出了著名的互补原理来解释光的“波粒二象性”，认为光同时具有粒子性和波动性，其性质随不同的测量手段而变化。当用测量粒子的手段和用测量波的手段分别去测量光时，它将表现分别出粒子性和波动性，且波动性和粒子性不能同时表现出来。该原理能很直观地解释所有的已有实验，所以为科学界所接受，直到今天仍然被奉为量子力学的正统解释。但是爱因斯坦始终不认同这一原理。物理学界也曾提出过其它的理论来解释光的性质，例如隐变量理论。不过，近年来基于延迟选择的双缝干涉实验否定了隐变量理论的解释，再次支持了玻尔的互补原理。 随后，郭光灿院士展示了他们最近的一项研究成果，他们在延迟选择实验中抛弃了以往采用经典方式切换探测波动性和粒子性的方案，而引入量子方式，构造了一个叠加态作为量子控制开关，因此能够同时进行波动性和粒子性的探测。实验结果表明光子可以处于波动性和粒子性的叠加态，并且可以表现出波动性和粒子性的干涉。这表明光既不是波也不是粒子，但同时又是波又是粒子，这种将光的波动性和粒子性同时表现出来的结果第一次从实验上对玻尔的互补原理提出了质疑。这一研究结果发表在今年的Nature Photonics上，引起的科学界的广泛关注。 郭光灿院士指出，这种“非波非粒，亦波亦粒”的性质虽然有些让人费解，但是一种全新的观点来看光的性质。玻尔的互补原理实际上是基于经典的眼光来看待量子世界，把经典的概念强加到量子体系上。他说：“现在到了用量子的眼光重新审视量子世界的时候了。”他对年轻一辈的科学工作者在这方面的工作提出了殷切的期望。
报告会现场
郭光灿院士作报告 http://www./xwzx/kydt/201301/t20130128_3757718.html |
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