1.2　光似波，又似粒子

光，宇宙之母，它同人類的生產、生活有著極其密切的關系。但是，光的性質是什么？這一直是人類需要解決的謎題。當人們對光進行觀測的時候，它有時呈現粒子模樣，有時又變成波的模樣，不斷變臉，光本來的真身究竟是什么？在物理界形成了粒派和波派，波粒大戰延綿三百余年。

量子力學是怎樣解釋的呢？它認為，光既是粒子又是波，但每次我們觀測光的時候，它只展現其中的一面，這里的關鍵是我們如何觀測它，而不是它“究竟是什么”。比如，在光的雙縫實驗中（見圖1.2），光子通過雙縫既可以在屏幕上顯示為一個點，表現出粒子性。光子又可以同時穿過兩條夾縫，在屏幕上留下明暗相間的干涉條紋，呈現出波的特性。這表明粒子和波在同一時刻是互斥的，但作為光的兩面，它們卻在一個更高的層次上統一在一起。

圖1.2　光的雙縫實驗

經典理論認為，粒子與波是兩種截然不同的東西，它們不可能統一到一個物理客體上。量子理論認為，光既是粒子又是波，具有波粒二象性，這才是光的本性，而且在量子世界，不僅光，所有微觀物質都具有波粒二象性，表現出“雙重人格”的特點（見圖1.3），性質如此詭異！

圖1.3　微觀物質具有“雙重人格”