Question

看完了《量子阴影：物质本质由你决定？》有些不太明白，请物理大神赐教

看了《量子阴影：物质本质由你决定？》这篇文章，有两点不太明白：

1、文章中很大篇幅在讲检测光什么时候表现出波动性，什么时候表现出粒子性的实验。根据我对波粒二象性的理解，光以及一切物质，不都是同时具有波动性和粒子性的吗？既然同时具有，那当然是检测哪个就能得到哪个咯？这样的话以上实验意义何在？

2、文章最后的结论，是不是说，粒子性和波动性这两个概念其实是从经典力学里面的概念，套到量子力学中是不适用的？

请大神赐教！感谢！

Answer 1

1、杨氏双缝实验是量子力学中的一个很重要的、根基性的实验。正是因为该实验，波尔提出了互补原理，用来解释该实验的结果。但波尔的互补原理引出了物理的不确定性，这与当时所一直坚持的物理确定性思想（以爱因斯坦为首）相悖。爱因斯坦认为所有物理过程都是唯一的、确定的，而量子力学认为在观测前，所有物理状态都是叠加的、不确定的，当观测发生后，才使得物理状态塌缩成唯一、确定的。后来两派为此进行了多年的争论，但因为当时的技术条件限制，这些争论大多是建立在思想实验上的。所以，现在随着技术的进步，人们需要以实在性实验来判断和检验当初的理论基础是对还是错。
2、关于第二个问题，你的理解是对的。微观粒子的二象性是相辅相成的，虽然计算上可以单独计算波动性或粒子性，但要全面描述一个粒子，波动性和粒子性缺一不可。

补充一点：波粒二象性，从哲学上说，体现了事物的多面性。观测的角度、方法不同，得到的结果也就不同。所以，曾经有学者这样说过：真相对于我们是不可探知的、没有意义的，我们最多能了解到它通过某些方式所反映出来的表象。也就是说物理学追求的真实性、实在性、唯一性，最终只能靠推理完成。

追问

也就是说，那篇文章中描述的实验，是发生在确定波粒二象性之前？也就是说因为这些实验，最终得到了波粒二象性的结论是吗？

追答

波粒二象性的确定，应该是在20世纪初布德罗意提出物质波之后，有不少实验证实所有的微观粒子都具有波粒二象性。那篇文章中，杨氏双缝实验发生在之前，其它的实验发生在之后。你一定会问为什么理论确定后，为什么还要做实验去证实呢？这是因为量子物理很独特，它的理论基础，比如：波函数、坍缩等，其物理实质到现在都没能解释清楚，但它很实用，用它计算出的数据与实验能很好的相符。人们只知道粒子具有波粒二象性，但为什么会这样却不知道。所以人们虽然采用量子力学几十年了，但仍在努力寻求其本质。

Answer 2

1、情况不同，测得的性质不同
2、量子力学是从经典力学发展过来的

祝您愉快

Answer 3

回答二：经典力学中讨论的是单纯的粒子性或波动性，但量子力学中是波粒二象性。
回答一：因为当时的科学家一部分坚持粒子性，一部分坚持波动性，而很少人提出波粒二象性的概念所以他们都想通过实验来证明粒子都是波动性或都是粒子性的。

Answer 4

光的波粒二象性，是通过不同实验得出来的结论，不能确定谁更准确，一个实验的科学性，必须上升到数据和公式上
但目前数学的发展跟不上物理界的发展速度。所以物理现在分很多学派，持不同观点很多