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    你相信光吗?

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      🌾袁隆平

      历史上,有一场堪比世界大战级别的理论大战,参战人都是我们耳熟能详的风云人物。(有我,有牛顿,有胡克,有惠更新等等几人吧,我们几个人的智慧足以撼动地球。)……好了,究竟是一场什么样的理论辩论,困扰了科学家们整整几个世纪呢?

      光,是我们每个人见的最多的东西。自古以来,它被认为是宇宙最原始的事物之一。古代神话中,是光赐予了生命和希望,由此展开数不尽的故事与传说……从中国的祝融,到北欧的巴尔德。从希腊的阿波罗,到拜火教徒阿胡拉.玛兹达等等。神要创造世界,就要先开辟光。

      可是,光究竟是一种什么东西?它看的见却摸不着,没有气味也没有重量。我们一打开灯的开关,它就凭空冒出来,一关闭它,它就凭空消失。这一切,究竟隐藏着怎样的秘密?

      好了,现在有请我们的正方一辩选手:艾萨克.牛顿闪亮登场!(牛顿不光在力学有巨大成就,在光学方面也有深刻研究)“好了好了,各位掌声歇息,掌声歇息。”牛顿调了调自己的话筒:在我回乡歇息过程中,我早已在光学领域做出深刻思考。在我所做的光的色散实验中,光被复合和分解成不同种颜色的光,他们就像微粒一样混合和分开,由此我认为光就是以波粒方式传播的。“简直是一派胡言!”反方一辩(胡克)坐不住了:你的色彩复合理论窃取了我1665年的思想,而你所创的微粒说根本不值一提,仅仅是“假说”而已。牛顿大概是有生以来都没受过这样直接了当的批评。他勃然大怒:你完全没有理解自己这一划时代发现的意义!(在这双方辩论不可开交之际,我站了出来,嘿嘿!)“安静安静!一个个说,一个个说!下面有请正方二辩选手马吕斯。”(马吕斯在1809年发现偏振现象这一现象和已知的波动论有抵触的地方。)马吕斯开始上台发言:在我所有的实验中都指出来波动说的矛盾重重!这时,正方三辩比奥,四辩拉普拉斯积极维护着本方论点。终于,反方二辩开始讲话(菲涅尔):我采用了光是一种波动的观点并以严密的数学推理,极为圆满地解释了光的衍射问题。评委们拿过报告,都为他的体系深深惊叹。反方三辩惠更新以自己假设一种新介质“以太”也能很好的解释光的波动说。“还有谁没发言呢?反方四辩呢”(笑死,反方四辩根本插不上话。)

      就这样,这场辩论赛持续了几个世纪,双方各执一词,往后百年里,各大科学家苦苦研究。终于,在1905年,爱因斯坦依靠普朗克的启发,提出了光具有波的特性又有粒子的特性。这一时轰动全球。爱因斯坦提出,我们也应该把光的能量看成是一份一份的,每一份能量可以看成是一个光子,每份光子的能量是普朗克常数与频率的乘积。至于光照强度,只是光子的数量多少而已。也就是说,光可以像粒子一样传播,也可以像波一样传播。这一理论解释了许多波粒现象解决不了的问题,也是给历经几个世纪的“辩论” 划上个暂时的句号。

      现在的这种解释虽然显得有些古怪,毕竟已经解决了许多问题。至于它是暂时的呢,还是已经一锤定音,再也不会被推翻,这谁都不好说。也许科学自身的发展会解决这个问题的。有兴趣的同学可以再次深入探讨,将来是否再次袭来这场“辩论”?很难说,要靠我们大家了!

      本文章部分摘抄自《上帝会掷骰子吗》作者曹天元。
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