是波還是粒子？

牛頓的粒子物理論是這么的成功，難怪當初解釋光行為時，他也按照粒子論方法處理。無論如何，觀察到的光是走直線的，并且光從鏡面反射時如一個球碰在一個硬墻上一樣。牛頓制造了第一臺反射式望遠鏡，解釋了白光是由彩虹光合成的，在光學中做了那么多工作，可他總是基于光是由一種稱為微粒的小粒子流組成的假說。光線在穿過光疏質和光密質邊界時，正如光從空氣到水或玻璃中變彎(這就是為何攪酒棍在酒杯或桶中看來是彎的)，只要假設微粒在光密質中走得快一點就能解釋光折射現象。即使在牛頓時代，仍有與之完全不同的解釋。

荷蘭物理學家克里斯蒂安·惠更斯生于1629年，雖比牛頓大13歲，也算是同時代的人。他得出一個觀點：光并非是粒子流，而是一種波。就像水波在海面或湖面上傳播一樣，光通過一種不可見的“透明的以太”傳播。就像在湖塘里扔一顆石子引起的波傳播那樣，光在以太中傳播是從光源出發到各個方向的。波理論在解釋反射和折射時能同粒子說一樣合理。雖然說在光密質的物質中的光波速度加快，在當時的十七世紀沒有辦法測量光速，因此這方面的差別不足以區分這兩種理論的優劣?？墒牵幸粋€關鍵的方面，在這點上可得到可以觀測到的不同預測。當光通過一個尖銳的邊界時，它形成一個明顯的邊界影子。這極像粒子流的行為，因為它沿直線運動。而波動要轉彎或散射，以某種方式繞進暗影里(想象一下，水塘中的漣漪是能夠繞過石頭的)。300年前，這種現象很明顯對粒子論有利，而波動理論雖未被忘記卻也給拋棄了。然而到了19世紀，兩種觀點的狀況則完全反過來了。

在十八世紀，很少人能認真地看待光的波動說。在這極少數人中，當時數學的帶頭人，曾對幾何，微積分和三角幾何做出主要貢獻的瑞士數學家雷納德·歐拉不僅認真地對待光的波動說，而且還寫文章支持這種學說。說起歐拉，現代數學與物理全由算術項和方程描述，數學描述所依賴的技巧大部分是由歐拉創立的。在此過程中，他創立了至今仍被使用的符號縮寫，如π表示圓周率；i表示-1的開方根(我們還會與π一起遇到它)；被數學工作者使用的積分運算符號。很奇怪的是，在《大英百科全書》的歐拉條目中沒有提到他的波動觀點。這個觀點在他同時代中沒有一個“著名物理學家”支持。在歐拉同時代人中，贊同這個觀點的唯一名人是本杰明·富蘭克林；直到十九世紀初英國人托馬斯·揚完成他的關鍵實驗之前，物理學家對待這個觀點，都不屑一顧。不久法國人奧古斯汀·菲涅爾又重做了這些實驗。