一张图秒懂光的波粒二象性

光到底是粒子还是波困扰了科学界几百年,从早期的牛顿、惠更斯对光本质的探索开始,发展到爱因斯坦光量子学说的建立,一直到波恩等人提出的量子理论,这都是科学家研究光本质的足迹.直到最后"波粒二象性"的提出,关于光本质问题的争论才告一段落.

不过光既是粒子又是波，总有些让人迷茫，就像是说这人既是男人又是女人，这颜色既是白色又是黑色一样，那么它到底是什么呢？难道粒子像一个幽灵，在粒子的周围同时散发出一个奇怪的波，使得它本身成为两种状态的叠加？

著名的人脸—花盆图

把白色当做底色看到的是两个相对的人脸，把黑色当底色看到的是白色的花盆。这幅图“本质”上是人脸还是花盆呢？取决于你采用哪一种观察方式。没有绝对的本质，没有绝对客观的答案。

任何时候我们观察基本粒子（光子、电子），他们只能表现出一种属性，要么是粒子要么是波，它的属性取决于我们的观察方式。波和粒子同一时刻是互斥的，不存在叠加态，但它们在一个更高的层次上统一在一起，作为粒子的两面被纳入到一个整体概念中，这就是波尔的“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，至今仍深刻地影响着我们对整个宇宙的终极认识。

文/金娜娜/

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