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答：量子力学的背景，要从光的发展史说起。 在《圣经》中有这么一段话。 神说：要有光，就有了光！ 这样的一句简单语言，就把光的来源问题解决了，然而，古希腊人并不怎么认为。 他们觉得，光应该向水流那样，从人的眼睛里射出来，然后我们才看到东西，这样的解释有局限性。 一直到了毕达哥拉斯时代，才有了一个正确的解释，说光是由光源发出来，碰上物体再进入人的眼睛，这样我们就看见了物体。 这个解释已经很接近事实了，但其中一些问题，还是无法解释，例如光有速度吗？光有温度吗？光有大小吗？ 这样，在长期的争论当中，出现了两中理论： 光的波动说：光如波那样，从一个地方传播到另外一个地方。 光的粒子说：光由很多很多光粒子组成，光源就如一个发射器，源源不断地发射光粒子。 两种理论都能解释一些光的现象，但是也都有局限性。 比如波动学说无法解释光在真空中能传播的事实，而粒子学说很容易解释。 比如粒子学说解释不了两束光相遇互不影响的问题，而波动学说却能解释。 波动学说为了克服困境，假设了一种特殊媒介——以太，这是一种无处不在，看不见摸不着的非物质媒介，也就是光传播的媒介。 两种学说，彼此抗衡，谁也说服不了说，直到17世纪，大科学家牛顿公开支持粒子学说，试问谁敢反对这位光学的开拓者。 牛顿利用粒子学说，解释了光的折射和光的颜色问题，有了牛顿这位伟人，粒子学说力压波动学说，在长达一百多年里，粒子学说都占上风。 可是三十年河东，三十年河西。 1817年，托马斯·杨发现了光的双缝干涉现象，第二年菲涅尔提出了光的波动学理论，把当时已知的所有光学现象都包涵在内，没有哪一个是波动学说解释不了的，看来粒子学说要倒霉了！ 但是粒子学说的支持者不甘心，其中就有著名数学家泊松，为了给波动学致命一击，他根据菲涅尔的理论，推算出光照到一个不透明的圆板上，会出现一个亮斑，而然谁都没有见到过这么荒谬的现象，于是泊松以为给粒子说学扳回一局。 然而，好景不常，波动学说用实验证实了泊松的实验中确实存在一个亮斑，这不过是光的衍射而已。 真是“机关算尽太聪明，反算了卿卿性命”。 泊松算是搬起石头砸了自己脚，不但没有驳倒波动学说，反而把粒子学说置于尴尬之地。 不久，波动学说证实了光在水中的速度低于空气中的速度，这一现象和粒子学说的预言正好相反，从而粒子说学被打入了十八层地狱，谁也不敢再提起。 当麦克斯韦完成了电磁学的统一后，光波已经成为正统，粒子学说被打入了十八层地狱的地下室，基本没了复活的可能。 从此，粒子学说死了！ 但是，革命需要伟人，粒子学说或许只是暂时的休眠，等待着一个人来唤醒它。 麦克斯韦去世后不久，人们发现一个有趣的现象，让波动学无法解释，叫做——紫外灾变，二十世纪的两朵乌云之一。 普朗克是波动学的支持者，为了解释紫外灾变，他发狂般地去拼凑符合实验的公式，最终他得到了正确的公式，完全是偶然的发现，他不理解公式所表达的意思，但是公式就和实验曲线精确地一致。 为了寻求这个公式的解释，他又废寝忘食地思考，最终发现，如果把光看作一捆一捆的能量，就能得到他拼凑出来的公式，他把这叫做量子，但是他不相信这样的事实。 直到1905年，瑞士伯尔尼专利局的一位默默无闻的员工，在《物理学杂志》第十七期发表了三篇文章，其中一篇就解释了光电效应，文章中，作者大胆地把光看作一个一个的粒子。 这简直就是逆天改命，粒子学说已经死了几十年，谁那么大胆，敢在波动学的天下，大言复辟粒子学说！！！ 他就是——艾尔伯特·爱因斯坦，另外一篇文章就是狭义相对论。 爱因斯坦以非凡的智慧，唤醒了光的粒子学说，一风起激起千层浪，粒子学说以迅雷不及掩耳之势，迅速扳回了胜利，因为粒子学说有了一个强大的武器——量子力学。 至此，在爱因斯坦，普朗克和波尔等人的努力下，量子力学成了正统。
直到几十年后，薛定谔、德布罗意等人，提出波粒二象性，波动学说才得以立足一方。 至于光到底是粒子？还是波？ 科学家只能心里苦啊，试问，又有多少人能理解其中的辛酸！ 这，就是量子力学的背景！ 好啦！我的答案就到这里，喜欢我们答案的读者朋友，记得点击关注我们——艾伯史密斯！ |
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