1.6　探索神秘的量子本質

法國有一對愛學習的兄弟倆，哥哥叫莫里斯·德布羅意，弟弟叫路易斯·維克多·德布羅意（以下簡稱為德布羅意），哥兒倆經常一起商討問題。一天，德布羅意去看望哥哥，并向哥哥打聽最近科學大會有什么新聞。莫里斯將會上關于量子論的討論講了一遍，德布羅意聽得入了迷，他突然對哥哥說：“哥哥，讓我和你一起研究物理吧。”他的話讓哥哥大吃一驚，擔心他在學業上前功盡棄。德布羅意自信地說：“放心，我不會放棄學業，但物理對我有更大的吸引力。”

德布羅意接著說：“直覺告訴我，量子理論是很有前途的，我將用我最大的精力去探索這神秘的量子本質。”

就在德布羅意下定決心要在物理學上做一番大事業時，第一次世界大戰爆發了。德布羅意上了前線，直到1922年他才回到家里，然而他并沒有忘記他的物理事業，他很快就投入到量子理論的實驗中。

實驗過程中，他做出一個大膽的假設：光波是粒子，反過來的話，粒子是不是光波呢？1923年，他發表了幾篇論文，他堅信這世界中，不管是行星還是微塵，都能生成物質波。

1924年，德布羅意又發表了一篇關于量子理論的論文，想考取博士學位。這個觀點在當時很新穎，但未得到認可，畢竟這只是個假設，并沒有證據證明。德布羅意覺得自己是沒有希望考上博士了，但他的老師朗之萬卻對他的觀點很贊賞，于是同意授予他博士學位。

后來，郎之萬將德布羅意的論文寄給了愛因斯坦。愛因斯坦不愧是物理理論大師，他看完論文后連連稱好。他說：“德布羅意做了一件了不起的事，請大家對這個新理論給予關注吧。”

碰巧的是，在大洋彼岸的美國，有一個研究人員叫戴維遜，他正在實驗室忙著做他的電子轟擊金屬實驗。忽然“砰”的一聲，一只盛放液態空氣的瓶子掉在了地上，碎了。這下可麻煩了，用于實驗的金屬片是置于真空中的，瓶子里的液態空氣氣化了，接觸到金屬片鋅，鋅被氧化了。戴維遜只好對這塊鋅片重新加工，將表面氧化部分去掉，再放回真空容器中。

第二天，戴維遜和往常一樣來到實驗室，又開始了每天相同的實驗。“奇怪，這是怎么一回事？”戴維遜自言自語道。

原來，鋅片的取向發生變化后，電子束的轟擊強度也變化了，很像一束波遇到了障礙物（鋅片）那樣會繞過去。戴維遜不明白了，電子不是粒子嗎？怎么會有波的性質呢？這簡直不可思議！這個謎團在他心中悶了兩年，直到兩年后的夏天才被解開。

這年夏天，戴維遜去英國訪問，順便拜訪了物理學家玻恩。一見到玻恩，戴維遜就將心里藏了兩年的疑問說了出來。玻恩耐心聽完后，臉上露出了欣喜的笑容，他重重地拍了一下戴維遜的肩膀，說：“老兄，你已經成功了！”

“你的意思是電子真的是一種波？”戴維遜還是不敢相信。

“沒錯，這個假設已經有人提出來了，但還沒得到驗證。沒想到卻被你發現了。”

“快告訴我，提出這個偉大假設的人是誰？”

“法國人德布羅意，他還發表了論文呢，你可以看一下。”

拜訪過玻恩以后，戴維遜回到了美國，又重做了兩年前那場實驗，果然和德布羅意提出的假設一樣，德布羅意從此有了證明“電子是波”的證據。德布羅意也因此獲得了1929年的諾貝爾物理學獎，戴維遜獲得了1937年的諾貝爾文學獎。

量子理論的發展也因此越來越寬廣，地位越來越鞏固。