光的简史43：光具有波粒二象性但这不是终极答案

发布人

上回说到，电子既是粒子又是波。可是，这两种图像分明是互相排斥的，这种说法难道不自相矛盾吗？
	不过，要相信福尔摩斯，更要相信玻尔，因为玻尔就是这样想的。毫无疑问，一个电子必须由粒子和波两种角度去作出诠释，任何单方面的描述都是不完整的。只有粒子和波两种概念有机结合起来，电子才成为一个有血有肉的电子，才真正成为一种完备的图像。没有粒子性的电子是盲目的，没有波动性的电子是跛足的。
	玻尔认为，任何时候我们观察电子，它只能表现出一种属性，要么是粒子要么是波。但是，作为电子这个整体概念来说，它却表现出一种波与粒的二像性来，它可以展现出粒子的一面，也可以展现出波的一面，这完全取决于我们如何去观察它。我们想看到一个粒子，那好，让它打到荧光屏上变成一个小点。看，粒子！我们想看到一个波，也行，让它通过双缝组成干涉图样。看，波！”
	奇怪，似乎有哪里不对，却说不出来……好吧，电子有时候变成粒子的模样，有时候变成波的模样，嗯，不错的变脸把戏。可是，撕下它的面具，它本来的真身究竟是个什么呢？
	玻尔意味深长地说：“这就是关键！这就是你我的分歧所在了。电子的‘真身’？或者换几个词，电子的原型？电子的本来面目？这些都是毫无意义的名词，对于我们来说，唯一知道的只是每次我们看到的电子是什么。我们看到电子呈现出粒子性，又看到电子呈现出波动性，那么当然我们就假设它是粒子和波的混合体。我一点都不关心电子‘本来’是什么，我觉得那是没有意义的。事实上我也不关心大自然‘本来’是什么，我只关心我们能够‘观测’到大自然是什么。电子又是个粒子又是个波，但每次我们观察它，它只展现出其中的一面，这里的关键是我们‘如何’观察它，而不是它‘究竟’是什么。”
	玻尔的话太玄妙了：电子是粒子还是波？那要看你怎么观察它。如果采用光电效应的方式观察，那么它无疑是个粒子；要是用双缝来观察，那么它无疑是个波。它本来到底是个粒子还是波呢？又来了，没有什么“本来”，所有的属性都是同观察联系在一起的，让“本来”见鬼去吧。 
	但是，一旦观察方式确定了，电子就要选择一种表现形式，它得作为一个波或者粒子出现，而不能再暧昧地混杂在一起。波和粒子在同一时刻是互斥的，但它们却在一个更高的层次上统一在一起，作为电子的两面被纳入一个整体概念中。
	这就是玻尔的“互补原理”，它连同波恩的概率解释，海森堡的不确定性原理，三者共同构成了量子论“哥本哈根解释”的核心，至今仍然深刻地影响着我们对于整个宇宙的认识。
	如此一来，电子都具有波动性了，光子就更不在话下了。量子世界的这种奇妙结合，就是大名鼎鼎的“波粒二象性”。至此，历时近300年的“波粒之争”，就以这样一种戏剧化的方式落下了帷幕。
	然而，这虽然让人们如释重负，但并没有给人们带来多少胜利的喜悦。相反，许多人意识到，我们所作的实验仅仅是表现出粒子或波的特征，将光分类成粒子或波的失败，实际上是我们用经典语言描述比粒子或波更加深奥的现象的失败。
	近百年来，对于“波粒二象性”这个新的困境，许多物理学家和哲学家都顽强地拼搏过，遗憾的是都无果而终。在一元二态物理看来，“波粒二象性”是限于当时科技和认识水平而被迫妥协的结果，这只是一个权宜之计，而不是一个终极的答案。
	至此，本专集全部播完，谢谢大家的一路陪伴与支持。
	 
	接下来，将开播《涡的世界》专集。请跟随“一元二态物理”的视角，对《光的简史》进行考察取证、分析判断，一步一步地解开“光本性”这个千古之谜，从而揭开“波粒二象性”的神秘面纱，最终呈现给大家一个和谐完美的“涡的世界”。
	欢迎大家持续关注与支持。

打开封面下载高清视频观看高清视频视频下载器