1900:遊走在歐洲的物理學霸

第61章 波粒二象性,終結一切

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侷限。

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,不能把單個光子想象成是很小的彈珠。”

“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定諤方程,從機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式解釋,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象,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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