光既是波,又是粒子是如何理解的?光有没有实体粒子?
这要从量子力学的角度来理解。所谓的“波粒二象性”,就涉及到了量子叠加和量子坍缩的知识。光虽然也是一种电磁波,但它还是存在着实体粒子的。我们都知道,自数万年前以来,人类在自然界中,发现的最重要的一种生存资源,莫过于光了。
尽管光无处不在,无所不在;但它对于我们来说,仍然有着无可替代的重要性。毕竟,假如有一天太阳离我们而去的话,少了光的存在,那么,植物就会无法发生光合作用;人类也会逐渐在寒冷中濒临灭亡。
因此,自从现代科学以来,“光”就一直是很多孜孜不倦的学者刻苦追寻的问题之一。光到底是一种怎样的物质呢?十九世纪,很多学者认为,自然界存在着一种看不见,摸不着的物体,叫“以太”,以太杂糅在一起,形成了可见光;
但是,随着“光的双缝实验”尘埃落定,以太已经被我们证伪了。不过,一个新的问题又随之出现了:光有着所谓的“波粒二象性”。说白了,它有时候是粒子,有时候是电磁波;它在一定的条件下,既是粒子,也是电磁波。
这要如何来理解呢?其实,我们可以从量子论的视角来解读这个问题。所谓的‘电磁波’性质,其实就是因为我们在没有观测光的时候,捕捉不到,也推算不到它到底会处在一个什么样的状态之中;光子的运动,是完全随机的。
因此,这就等同于量子力学里的“叠加态”。当我们对光进行了观测,它的存在状态被我们洞悉的时候,那么,光子当然就是粒子了。
换而言之,我们没有观测到光的时候,它是电磁波;观测到了光,它就是粒子。它有没有实体粒子呢?当然有了!
2023-06-13 广告