第60章 波粒之爭
第60章 波粒之爭
三一學院的答辯會上，李奇維在兩百多人的注視下，娓娓道來。
「從兩千多年前的古希臘開始，畢達哥拉斯學派的科學家就認為光是一種微小的粒子流。」
「沒有什麼特殊的原因，就是因為光很常見，直覺判斷應該是粒子。」
「但先賢亞里士多德卻認為，光的傳播類似於水中的波紋，不過很少有人認可。」
「因此光是一種粒子的觀點，就一直持續了近千年，沒有什麼進展。」
「直到1655年，義大利數學家格里馬第發現，如果把一個物體放在陽光下，那麼形成的陰影邊緣是模糊的。」
「因此格里馬第猜想，光會不會和水波一樣，也會繞過障礙物，從而跑到物體後面，造成明暗的分界面不是涇渭分明的。」
「於是，他做了一個實驗，讓一束光穿過一個小孔，照在暗室里的屏幕上。」
「結果卻發現，光通過小孔後，屏幕上的光影明顯變寬。這種現象和水波十分相似。」
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「因此他認為：光可能是一種能夠以波動形式運動的流體，並首次提出【光的衍射】概念。」
「格里馬第也成為光的波動學說的最早倡導者，打破了人們對於光粒子說的固有認知。」
教室內的眾人全都安靜地聽著，他們被李奇維的簡單易懂的語言折服，竟然對物理產生了一絲興趣。
「隨後，英國科學家胡克，繼承了格里馬第的思想，他進行了觀察肥皂泡膜上顏色的實驗，並提出光的顏色由其波動頻率決定。」
「並且在1665年出版了《顯微術》一書，明確支持光的波動說。」
「至此，當時的物理學家們普遍認為，光就是一種波，因為粒子無法解釋衍射現象。」
「然而，上帝可能覺得這樣太無聊了，想攪個局，於是偉大的牛頓爵爺橫空出世。」
「其實牛頓一開始內心也是贊同光的波動說，但是因為被胡克歧視了，所以一氣之下，就堅定地認為光是粒子。」
「在著名的三稜鏡色散實驗中，牛頓發現白光是由不同顏色的光組成，並用微粒說解釋了顏色組成。」
「然後他憑藉強大的數學能力，硬生生用粒子解釋了光的折射、反射、甚至是衍射。」
「最離譜的是，就連光既然是粒子，卻為什麼能透過玻璃，都被他用粒子說解釋了。」
「牛頓認為，光是在以太中傳播的，並乘著以太波飛行，以太波遇到玻璃後，會部分透射，導致上面的光粒子跟著一起透射。」
說到這裡，教室內眾人不得不佩服牛頓逆天的想像力。
「後來，胡克去世了，便沒有人能爭論過牛頓。」
「而且此時的牛頓，已經發表了萬有引力定律和三大運動定律，他就是物理學界的權威，無人敢撼動。」
「不過波動說後繼有人，1690年，荷蘭物理學家惠更斯發表了《光論》，他用波動方程完美解釋了反射，折射和衍射。」
「並且，他提出了一個尖銳的問題：如果說光是微粒，那為什麼我們看不到兩條光交叉時，發生碰撞呢？」
「可惜，如此強有力的證據依然勝不了牛頓，因為1695年，惠更斯就去世了，此後再也沒有人敢挑戰牛頓了。」
「至此，牛頓的光粒子說就統治了整個18世紀。」
「牛頓、胡克、惠更斯之間關於光本質的爭論，我稱之為第一次波粒戰爭，以粒子說獲勝而告終。」
「不過，粒子說的獲勝不是全面的勝利，不能讓所有人心服口服，因為人們只是屈服於牛頓的權威光環。」
「1727年牛頓去世後，物理學就一直不缺乏反抗權威者！」
「1801年，英國物理學家托馬斯·楊，不理解牛頓為什麼非要繞來繞去，用力學解釋光的衍射，無論怎麼看，都是用波動解釋更自然。」
「因此，他提出干涉思想。如果光是波動，那麼一束光在通過兩條狹縫時，就會因為發生干涉，在屏幕上留下明暗相間的條紋。」
「反之，如果光是粒子，那麼在屏幕上只會出現兩道明亮的條紋。」
「於是，物理學史上最經典的實驗之一，楊氏雙縫干涉實驗就出現了，這個實驗是如此的簡潔優美，自己在家點個蠟燭就能實現。」
「屏幕上確實出現了明暗相間的條紋，結果有力地證明了光是波動，而非粒子。」
「托馬斯·楊發表了他的觀點後，由於挑戰了牛頓的權威，立刻受到無數人的攻擊和辱罵。」
「逼的他趕緊出來道歉，表達自己很崇拜牛頓，但偉人也可能會犯錯，影響科學進步。」
「楊的實驗，開啟了第二次波粒戰爭，不過這次的主場不在英國，而是在法國，因為牛頓在英國已經被神化。」
「法國人可就不在乎了，1819年，法國科學院甚至提出懸賞徵文，內容是用精密的實驗確定光的衍射現象，並用數學推導出光經過物體時的運動情況。」
「不久，法國工程師菲涅爾就發表了一篇論文，並帶有嚴謹的數學分析。」
「他認為如果一束光通過大小合適的圓盤後，會在圓盤後面的陰影中心出現一個亮斑，並且陰影外面還會出現寬度越來越小的亮環。」
「法國物理學家泊松是微粒說的堅定支持者，他認為不可能出現論文中的預測情況。」
「於是，他當著科學院評審人員的面，現場做了圓盤衍射實驗，結果竟然真的出現了亮斑，與論文描述的一致。」
「菲涅爾名聲大噪，成為光學界的傳奇人物，但這個亮斑卻被後世稱為了泊松亮斑。」
「至此，牛頓的微粒說破產，人們發現，牛頓竟然也會犯錯，這簡直不可思議。」
「第二次波粒戰爭，波動說勝利。」
教室內眾人此刻聽的如痴如醉，尤其是非物理系的學生，更是想不到李奇維能把枯燥的物理知識，講述的如此生動有趣，讓人仿佛親身體驗了每一次的實驗和爭論。
不少人都收起了輕視的心思，能對物理學史的熟悉達到這種程度，說明對方不僅是天才，更是下了苦功夫。
就連不少教授和講師，也對李奇維的演講佩服有加，要是他們能有這種思維，恐怕一定會有更多的學生熱愛學習物理。
李奇維看著眾人的表情，就知道自己裝逼成功，開玩笑，後世的各種物理科普書能是白看的嗎。
不過，緊接著，他就忽然提高了聲音，改變了表情。
不再是溫文爾雅，如沐春風，而是意氣風發，霸氣絕倫。
「然而，光的爭論還遠沒有結束，波動說並非真理。」
「今天在這間教室內，我將發起第三次波粒之戰。」
「不過，和前兩次不同的是，這次的爭論結束後，就再也沒有第四次了。」
「因為，我將徹底終結關於光的本質的討論，為波粒之爭畫上句號。」
轟！
教室內瞬間譁然。
嘲諷者，都認為李奇維狂妄自大，鋒芒畢露。
崇拜者，卻認為李奇維驚才絕艷，唯我獨尊。
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(本章完)