第61章 波粒二象性，終結一切

  第61章 波粒二象性，終結一切

  當李奇維在眾目睽睽之下，說出要終結光的波粒之爭後，教室內的氣氛瞬間被點燃。

  不少外校的學生都義憤填膺，覺得李奇維就是在胡扯。

  「大言不慚，一個已經研究了上千年，爭論了幾百年的問題，很多偉大的科學家都解決不了，他憑什麼能終結？」

  「從哲學的角度考慮，世界是不可知的，任何事物都是在發展中變化，我們只能了解一個側面，布魯斯·李有點驕傲了。」

  「不是說東方人都是含蓄內斂嗎？這個布魯斯·李完全和想像的不一樣啊。」

  和嘲諷的學生不同，以凱斯教授為首的物理學者們都激動萬分，眼中飽含期待。

  他們知道李奇維證明的光電效應，就表示光確實具有粒子性，波動說不是正確的。

  但是他要如何終結呢？

  李奇維等到教室內逐漸安靜後，才繼續緩緩說道：「我最近在《自然》雜誌上發表的論文，提出了光量子的概念。」

  

  「非物理專業的人可能不清楚，光量子就是把光當成一個個單獨的粒子，和光的粒子說不謀而合。」

  「不過，我現在更想直接把光量子稱為光子。」

  「利用光子概念，我成功解釋了光電效應，這個困擾物理學界十幾年的難題。」

  「而且最新的實驗結果已經證明了，我的光子理論是正確的，因此光確實是粒子。」

  「說到這裡，可能有人會覺得，我所謂的第三次波粒之爭，恐怕就是要支持粒子說吧。」

  這時，教室內出現了各種討論聲，按照李奇維之前的講述，好像確實是這樣。

  第一次是粒子說勝利，第二次是波動說勝利，然後他現在說要終結爭論，那第三次看來是粒子說勝利了。

  難道光的本質就是粒子嗎？

  第一排的幾位物理學評委老師，以及後排的很多物理學者，都微微搖頭，他們不相信，事實會如此簡單。

  凱斯教授忽然想到了什麼，喃喃自語，「難道.難道布魯斯·李真的是那樣認為的？」

  在所有人的不解和等待中，李奇維終於不再遮掩，他繼續說道：「不，我不會說光就是粒子。」

  「因為楊氏雙縫干涉實驗和圓盤衍射實驗，都強有力地證明了光的波動性，任何人都無法反駁。」

  「所以，我認為光的本質很簡單，它既是波動，也是粒子。」

  「光同時具有波粒二象性！」

  說完，李奇維轉身在後面的黑板上，寫下了三個英文單詞：wave-particle duality。

  靜！

  教室內死一般寂靜。

  所有人都被李奇維的大膽想法震驚了。

  一個物體怎麼可能同時是波動又是粒子，這完全不符合日常感受，甚至是邏輯。

  凱斯教授一雙大眼緊緊地盯著李奇維，對方在去年就和自己說過這個結論，但是自己一直搞不明白。

  「原來光是同時具有這兩種性質，wave-particle duality，這個形容太貼切了。」

  「布魯斯，你果然不愧於天才之名啊！這種想法，簡直能驚艷世界！」

  此時所有的物理專業師生激動地渾身顫抖，他們又要見證一個偉大的概念誕生。

  這種充滿矛盾卻又統一的美感，讓人迷醉，物理學實在太有意思了。

  李奇維看著眾人的表情，他當然知道光的波粒二象性對物理的衝擊有多大。

  其實當初在量子論會議時，少數的物理大佬應該已經察覺了，但是他們不敢提！

  就和量子概念一樣，波粒二象性這個概念也是匪夷所思的，完全違背了直覺。

  也只有李奇維這種不知「天高地厚」的物理新秀，才敢公開發表這個觀點。

  今天過後，物理學界必將又一次，因他而颳起一場風暴，波粒二象性正式出世！

  李奇維以21歲的年齡，直接終結了長達三百多年的爭論，光的本質竟然如此神奇。

  凱斯教授此刻再也忍不住，主動第一個提問。

  「布魯斯，按照你的說法，光的波粒二象性有沒有可能也不是終極理論，而是更高理論的特例？」

  李奇維一怔，看來凱斯教授也不是泛泛之輩，這個問題非常好，而且很難回答。

  如果按照後世量子場論的說法，萬物其實都是場激發出來的，波動和粒子都是表象而已。

  更不用提弦理論，萬物是弦的振動產生的。

  但是現在，這些都不能提，於是他說道：「凱斯教授，你的問題非常好，但是物理學畢竟是一門實驗科學。」

  「任何理論都要經過實驗的驗證才行，從我現在的認知來看，我找不到比波粒二象性更本質的理論。」

  凱斯教授微微點頭，李奇維的意思他明白了，物理發展也要考慮時代的局限。

  不過，還是有人提出了反對，「布魯斯，伱好，我是牛津大學哲學系的博士，我有一個問題想問你。」

  「請說。」

  「如果按照你的說法，光是同時具有粒子性和波動性，那麼在某一個瞬間，這個瞬間短到讓光來不及轉換。」

  「光在這個瞬間是什麼呢？這個狀態我們如何去思考呢？」

  李奇維輕輕點頭，看來牛津也有人才，他說道：

  「光的波動性很好理解，光就是一種電磁波，它的波動表現為電磁場的交替變化。」

  「但是光的粒子性，並不是宏觀世界中的微粒概念，不能把單個光子想像成是很小的彈珠。」

  「光子只是保留了經典顆粒的概念，它的本質是不連續的一份能量。」

  「因此，不能用牛頓力學定律去解釋單個光子的行為。」

  「當時間為瞬時值時，光子以粒子的形式傳播；當時間為平均值時，光子就以波的形式傳播。」

  「大量光子在一起就會表現為波動性，個別光子則會表現出粒子性。」

  「甚至，你用檢測波動的方式去觀察光，光就是波動；你用檢測粒子的方式去觀察光，光就是粒子。」

  「這是光的波粒二象性的本質決定的，與經典物理學有很大的不同，你可以把它當成公理。」

  李奇維也覺得自己的解釋拗口，但是沒辦法，因為如果想真正解釋清楚，就得提出物質波的概念。

  任何實物粒子都具有波粒二象性，微觀粒子的運動需要使用薛丁格方程，從概率波的角度去解釋本質。

  光也是微觀粒子的一種，因此它的狀態可以用波函數解釋，概念有點太超前了。

  甚至如果用標準粒子模型解釋，光子其實是傳遞電磁相互作用的規範玻色子，那更是駭人聽聞。

  哲學博士聽的目瞪口呆，這簡直超脫了他的想像，單個光子是粒子，多個光子聚在一起就成波動了？

  這也太不哲學了，難道是所謂的量變產生質變，這一刻，他想用哲學的邏輯去解釋波粒二象性。

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  (本章完)