第61章 波粒二象性，终结一切（1 / 1）

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当李奇维在众目睽睽之下，说出要终结光的波粒之争后，教室内的气氛瞬间被点燃。 不少外校的学生都义愤填膺，觉得李奇维就是在胡扯。 “大言不惭，一个已经研究了上千年，争论了几百年的问题，很多伟大的科学家都解决不了，他凭什么能终结？” “从哲学的角度考虑，世界是不可知的，任何事物都是在发展中变化，我们只能了解一个侧面，布鲁斯·李有点骄傲了。” “不是说东方人都是含蓄内敛吗？这个布鲁斯·李完全和想象的不一样啊。” 和嘲讽的学生不同，以凯斯教授为首的物理学者们都激动万分，眼中饱含期待。 他们知道李奇维证明的光电效应，就表示光确实具有粒子性，波动说不是正确的。 但是他要如何终结呢？ 李奇维等到教室内逐渐安静后，才继续缓缓说道：“我最近在《自然》杂志上发表的论文，提出了光量子的概念。” “非物理专业的人可能不清楚，光量子就是把光当成一个个单独的粒子，和光的粒子说不谋而合。” “不过，我现在更想直接把光量子称为光子。” “利用光子概念，我成功解释了光电效应，这個困扰物理学界十几年的难题。” “而且最新的实验结果已经证明了，我的光子理论是正确的，因此光确实是粒子。” “说到这里，可能有人会觉得，我所谓的第三次波粒之争，恐怕就是要支持粒子说吧。” 这时，教室内出现了各种讨论声，按照李奇维之前的讲述，好像确实是这样。 第一次是粒子说胜利，第二次是波动说胜利，然后他现在说要终结争论，那第三次看来是粒子说胜利了。 难道光的本质就是粒子吗？ 第一排的几位物理学评委老师，以及后排的很多物理学者，都微微摇头，他们不相信，事实会如此简单。 凯斯教授忽然想到了什么，喃喃自语，“难道...难道布鲁斯·李真的是那样认为的？” 在所有人的不解和等待中，李奇维终于不再遮掩，他继续说道：“不，我不会说光就是粒子。” “因为杨氏双缝干涉实验和圆盘衍射实验，都强有力地证明了光的波动性，任何人都无法反驳。” “所以，我认为光的本质很简单，它既是波动，也是粒子。” “光同时具有波粒二象性！” 说完，李奇维转身在后面的黑板上，写下了三个英文单词：wave-particleduality。 静！ 教室内死一般寂静。 所有人都被李奇维的大胆想法震惊了。 一个物体怎么可能同时是波动又是粒子，这完全不符合日常感受，甚至是逻辑。 凯斯教授一双大眼紧紧地盯着李奇维，对方在去年就和自己说过这个结论，但是自己一直搞不明白。 “原来光是同时具有这两种性质，wave-particleduality，这个形容太贴切了。” “布鲁斯，你果然不愧于天才之名啊！这种想法，简直能惊艳世界！” 此时所有的物理专业师生激动地浑身颤抖，他们又要见证一个伟大的概念诞生。 这种充满矛盾却又统一的美感，让人迷醉，物理学实在太有意思了。 李奇维看着众人的表情，他当然知道光的波粒二象性对物理的冲击有多大。

其实当初在量子论会议时，少数的物理大佬应该已经察觉了，但是他们不敢提！ 就和量子概念一样，波粒二象性这个概念也是匪夷所思的，完全违背了直觉。 也只有李奇维这种不知“天高地厚”的物理新秀，才敢公开发表这个观点。 今天过后，物理学界必将又一次，因他而刮起一场风暴，波粒二象性正式出世！ 李奇维以21岁的年龄，直接终结了长达三百多年的争论，光的本质竟然如此神奇。 凯斯教授此刻再也忍不住，主动第一个提问。 “布鲁斯，按照你的说法，光的波粒二象性有没有可能也不是终极理论，而是更高理论的特例？” 李奇维一怔，看来凯斯教授也不是泛泛之辈，这个问题非常好，而且很难回答。 如果按照后世量子场论的说法，万物其实都是场激发出来的，波动和粒子都是表象而已。 更不用提弦理论，万物是弦的振动产生的。 但是现在，这些都不能提，于是他说道：“凯斯教授，你的问题非常好，但是物理学毕竟是一门实验科学。” “任何理论都要经过实验的验证才行，从我现在的认知来看，我找不到比波粒二象性更本质的理论。” 凯斯教授微微点头，李奇维的意思他明白了，物理发展也要考虑时代的局限。 不过，还是有人提出了反对，“布鲁斯，你好，我是牛津大学哲学系的博士，我有一个问题想问你。” “请说。” “如果按照你的说法，光是同时具有粒子性和波动性，那么在某一个瞬间，这个瞬间短到让光来不及转换。” “光在这个瞬间是什么呢？这个状态我们如何去考虑呢？” 李奇维轻轻点头，看来牛津也有人才，他说道： “光的波动性很好理解，光就是一种电磁波，它的波动表现为电磁场的交替变化。” “但是光的粒子性，并不是宏观世界中的微粒概念，不能把单个光子想象成是很小的弹珠。” “光子只是保留了经典颗粒的概念，它的本质是不连续的一份能量。” “因此，不能用牛顿力学定律去解释单个光子的行为。” “当时间为瞬时值时，光子以粒子的形式传播；当时间为平均值时，光子就以波的形式传播。” “大量光子在一起就会表现为波动性，个别光子则会表现出粒子性。” “甚至，你用检测波动的方式去观察光，光就是波动；你用检测粒子的方式去观察光，光就是粒子。” “这是光的波粒二象性的本质决定的，与经典物理学有很大的不同，你可以把它当成公理。” 李奇维也觉得自己的解释拗口，但是没办法，因为如果想真正解释清楚，就得提出物质波的概念。 任何实物粒子都具有波粒二象性，微观粒子的运动需要使用薛定谔方程，从概率波的角度去解释本质。 光也是微观粒子的一种，因此它的状态可以用波函数解释，概念有点太超前了。 甚至如果用标准粒子模型解释，光子其实是传递电磁相互作用的规范玻色子，那更是骇人听闻。 哲学博士听的目瞪口呆，这简直超脱了他的想象，单个光子是粒子，多个光子聚在一起就成波动了？ 这也太不哲学了，难道是所谓的量变产生质变，这一刻，他想用哲学的逻辑去解释波粒二象性。