第60章 波粒之争（1 / 1）

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三一学院的答辩会上，李奇维在两百多人的注视下，娓娓道来。 “从两千多年前的古希腊开始，毕达哥拉斯学派的科学家就认为光是一种微小的粒子流。” “没有什么特殊的原因，就是因为光很常见，直觉判断应该是粒子。” “但先贤亚里士多德却认为，光的传播类似于水中的波纹，不过很少有人认可。” “因此光是一种粒子的观点，就一直持续了近千年，没有什么进展。” “直到1655年，意大利数学家格里马第发现，如果把一个物体放在阳光下，那么形成的阴影边缘是模糊的。” “因此格里马第猜想，光会不会和水波一样，也会绕过障碍物，从而跑到物体后面，造成明暗的分界面不是泾渭分明的。” “于是，他做了一个实验，让一束光穿过一个小孔，照在暗室里的屏幕上。” “结果却发现，光通过小孔后，屏幕上的光影明显变宽。这种现象和水波十分相似。” “因此他认为：光可能是一种能够以波动形式运动的流体，并首次提出【光的衍射】概念。” “格里马第也成为光的波动学说的最早倡导者，打破了人们对于光粒子说的固有认知。” 教室内的众人全都安静地听着，他们被李奇维的简单易懂的语言折服，竟然对物理产生了一丝兴趣。 “随后，英国科学家胡克，继承了格里马第的思想，他进行了观察肥皂泡膜上颜色的实验，并提出光的颜色由其波动频率决定。” “并且在1665年出版了《显微术》一书，明确支持光的波动说。” “至此，当时的物理学家们普遍认为，光就是一种波，因为粒子无法解释衍射现象。” “然而，上帝可能觉得这样太无聊了，想搅个局，于是伟大的牛顿爵爷横空出世。” “其实牛顿一开始内心也是赞同光的波动说，但是因为被胡克歧视了，所以一气之下，就坚定地认为光是粒子。” “在著名的三棱镜色散实验中，牛顿发现白光是由不同颜色的光组成，并用微粒说解释了颜色组成。” “然后他凭借强大的数学能力，硬生生用粒子解释了光的折射、反射、甚至是衍射。” “最离谱的是，就连光既然是粒子，却为什么能透过玻璃，都被他用粒子说解释了。” “牛顿认为，光是在以太中传播的，并乘着以太波飞行，以太波遇到玻璃后，会部分透射，导致上面的光粒子跟着一起透射。” 说到这里，教室内众人不得不佩服牛顿逆天的想象力。 “后来，胡克去世了，便没有人能争论过牛顿。” “而且此时的牛顿，已经发表了万有引力定律和三大运动定律，他就是物理学界的权威，无人敢撼动。” “不过波动说后继有人，1690年，荷兰物理学家惠更斯发表了《光论》，他用波动方程完美解释了反射，折射和衍射。” “并且，他提出了一个尖锐的问题：如果说光是微粒，那为什么我们看不到两条光交叉时，发生碰撞呢？” “可惜，如此强有力的证据依然胜不了牛顿，因为1695年，惠更斯就去世了，此后再也没有人敢挑战牛顿了。” “至此，牛顿的光粒子说就统治了整個18世纪。” “牛顿、胡克、惠更斯之间关于光本质的争论，我称之为第一次波粒战争，以粒子说获胜而告终。” “不过，粒子说的获胜不是全面的胜利，不能让所有人心服口服，因为人们只是屈服于牛顿的权威光环。”

“1727年牛顿去世后，物理学就一直不缺乏反抗权威者！” “1801年，英国物理学家托马斯·杨，不理解牛顿为什么非要绕来绕去，用力学解释光的衍射，无论怎么看，都是用波动解释更自然。” “因此，他提出干涉思想。如果光是波动，那么一束光在通过两条狭缝时，就会因为发生干涉，在屏幕上留下明暗相间的条纹。” “反之，如果光是粒子，那么在屏幕上只会出现两道明亮的条纹。” “于是，物理学史上最经典的实验之一，杨氏双缝干涉实验就出现了，这个实验是如此的简洁优美，自己在家点个蜡烛就能实现。” “屏幕上确实出现了明暗相间的条纹，结果有力地证明了光是波动，而非粒子。” “托马斯·杨发表了他的观点后，由于挑战了牛顿的权威，立刻受到无数人的攻击和辱骂。” “逼的他赶紧出来道歉，表达自己很崇拜牛顿，但伟人也可能会犯错，影响科学进步。” “杨的实验，开启了第二次波粒战争，不过这次的主场不在英国，而是在法国，因为牛顿在英国已经被神化。” “法国人可就不在乎了，1819年，法国科学院甚至提出悬赏征文，内容是用精密的实验确定光的衍射现象，并用数学推导出光经过物体时的运动情况。” “不久，法国工程师菲涅尔就发表了一篇论文，并带有严谨的数学分析。” “他认为如果一束光通过大小合适的圆盘后，会在圆盘后面的阴影中心出现一个亮斑，并且阴影外面还会出现宽度越来越小的亮环。” “法国物理学家泊松是微粒说的坚定支持者，他认为不可能出现论文中的预测情况。” “于是，他当着科学院评审人员的面，现场做了圆盘衍射实验，结果竟然真的出现了亮斑，与论文描述的一致。” “菲涅尔名声大噪，成为光学界的传奇人物，但这个亮斑却被后世称为了泊松亮斑。” “至此，牛顿的微粒说破产，人们发现，牛顿竟然也会犯错，这简直不可思议。” “第二次波粒战争，波动说胜利。” 教室内众人此刻听的如痴如醉，尤其是非物理系的学生，更是想不到李奇维能把枯燥的物理知识，讲述的如此生动有趣，让人仿佛亲身体验了每一次的实验和争论。 不少人都收起了轻视的心思，能对物理学史的熟习达到这种程度，阐明对方不仅是天才，更是下了苦功夫。 就连不少教授和讲师，也对李奇维的演讲佩服有加，要是他们能有这种思想，恐怕一定会有更多的学生热爱学习物理。 李奇维看着众人的表情，就知道自己装逼成功，开玩笑，后世的各种物理科普书能是白看的吗。 不过，紧接着，他就忽然提高了声音，改变了表情。 不再是温文尔雅，如沐春风，而是意气风发，霸气绝伦。 “然而，光的争论还远没有结束，波动说并非真理。” “今天在这间教室内，我将发起第三次波粒之战。” “不过，和前两次不同的是，这次的争论结束后，就再也没有第四次了。” “因为，我将彻底终结关于光的本质的讨论，为波粒之争画上句号。” 轰！ 教室内瞬间哗然。 嘲讽者，都认为李奇维狂妄自大，锋芒毕露。 崇拜者，却认为李奇维惊才绝艳，唯我独尊。