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大家知道為什么白天那么明亮，一到晚上到處漆黑的一片嗎？那是因為有光的存在，不知道大家對光可有所了解，為什么有的人說光既是粒子又是波，其中的原因是什么呢？相信許多朋友們都不太了解，下面就由小編來給大家解答一下疑惑吧。  光是粒子還是波？這是一個古老的問題。17世紀牛頓認為光是一種粒子，而惠更斯認為光是一種波。由于牛頓的聲望，在近200年中粒子說占據了上風。19世紀初，英國物理學家托馬斯·楊用一個簡單實驗，證明了光的波動性。他用點光源發出的光，穿過紙上的兩道緊挨著的平行狹縫后，投射到屏幕上，在屏幕上形成了一系列明暗交替的干涉條紋。只有波動才能產生干涉條紋，所以光波與我們常見的水波一樣，是一種振動。一束光通過狹縫后，分裂成了兩束光，它們同時通過兩條縫，到達屏幕的不同位置時，如果兩列光的振動方向相同，相加后強度就增大，更加明亮；反之，強度就互相抵消，顯得暗淡。這樣，在屏幕上便有了明暗相間的條紋。19世紀60年代麥克斯韋證明了光是一種電磁波。但是愛因斯坦對光電效應的解釋令人信服地表明，光能夠從某些金屬中打出電子，而且是一個光子打出一個電子，從而說明了光也具有粒子性。那么，光到底是粒子還是波呢？物理學家認為它既是波，又是粒子，這叫作光的“波粒二象性”。 用電子進行楊氏雙縫實驗表明了電子也能在屏幕上出現干涉條紋！由此物理學家們得出結論：有時候，電子的行為也像波，一個電子同時通過了兩條狹縫，然后，自己和自己發生了干涉！因此，電子和光，都既是粒子又是波，兼有粒子和波動的雙重特性，這就是量子力學告訴我們的：微觀粒子，包括電子和光，都具有“波粒二象性”。 在楊氏雙縫實驗中，發生干涉表明一個光子或電子會同時穿過兩條縫！它到底是走的哪條縫呢？測量一下不就知道了嗎。不錯，物理學家們也是這樣想的。于是，他們便在兩個狹縫口放上了粒子探測器，以判定電子到底走的哪條縫。然而這時，奇怪的事又發生了：只要放上探測器，干涉條紋就消失了。也就是說，觀測會影響粒子的量子行為！如果沒有人去看它，一個電子就同時走兩條縫，只要我們看它，電子就隱藏起它的秘密，只走一條縫！ 量子力學中的另一個奇怪現象是“不確定性原理”。根據這個原理，如果我們能準確測量電子的位置，就不可能同時準確測量它的動量,反之亦然。也就是說，微觀粒子的行為是不確定的、隨機的，就像我們玩游戲時丟硬幣（或擲骰子）一樣，只能知道硬幣掉到桌上時，有一半的概率是正面，一半的概率是反面。電子的行為也是這樣。難道大自然這個上帝也擲骰子嗎？愛因斯坦不能接受這個觀點。因此，在解釋量子力學的問題上，他和量子力學的另一位奠基人尼爾斯·玻爾之間發生了一場著名的世紀之爭。這場爭論延續了幾十年之久，即使是今天，物理學家們對量子論包括雙縫實驗的解釋仍然不能統一起來，爭論仍然在繼續。 |
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