当李奇维在众目睽睽之下,说出要终结光的波粒之争后,教室内的气氛瞬间被点燃。
不少外校的学生都义愤填膺,觉得李奇维就是在胡扯。
“大言不惭,一个已经研究了上千年,争论了几百年的问题,很多伟大的科学家都解决不了,他凭什么能终结?”
“从哲学的角度考虑,世界是不可知的,任何事物都是在发展中变化,我们只能了解一个侧面,布鲁斯·李有点骄傲了。”
“不是说东方人都是含蓄内敛吗?这个布鲁斯·李完全和想象的不一样啊。”
和嘲讽的学生不同,以凯斯教授为首的物理学者们都激动万分,眼中饱含期待。
他们知道李奇维证明的光电效应,就表示光确实具有粒子性,波动说不是正确的。
但是他要如何终结呢?
李奇维等到教室内逐渐安静后,才继续缓缓说道:“我最近在《自然》杂志上发表的论文,提出了光量子的概念。”
“非物理专业的人可能不清楚,光量子就是把光当成一个个单独的粒子,和光的粒子说不谋而合。”
“不过,我现在更想直接把光量子称为光子。”
“利用光子概念,我成功解释了光电效应,这个困扰物理学界十几年的难题。”
“而且最新的实验结果已经证明了,我的光子理论是正确的,因此光确实是粒子。”
“说到这里,可能有人会觉得,我所谓的第三次波粒之争,恐怕就是要支持粒子说吧。”
这时,教室内出现了各种讨论声,按照李奇维之前的讲述,好像确实是这样。
第一次是粒子说胜利,第二次是波动说胜利,然后他现在说要终结争论,那第三次看来是粒子说胜利了。
难道光的本质就是粒子吗?
第一排的几位物理学评委老师,以及后排的很多物理学者,都微微摇头,他们不相信,事实会如此简单。
凯斯教授忽然想到了什么,喃喃自语,“难道...难道布鲁斯·李真的是那样认为的?”
在所有人的不解和等待中,李奇维终于不再遮掩,他继续说道:“不,我不会说光就是粒子。”
“因为杨氏双缝干涉实验和圆盘衍射实验,都强有力地证明了光的波动性,任何人都无法反驳。”
“所以,我认为光的本质很简单,它既是波动,也是粒子。”
“光同时具有波粒二象性!”
说完,李奇维转身在后面的黑板上,写下了三个英文单词:wave-particleduality。
静!
教室内死一般寂静。
所有人都被李奇维的大胆想法震惊了。
一个物体怎么可能同时是波动又是粒子,这完全不符合日常感受,甚至是逻辑。
凯斯教授一双大眼紧紧地盯着李奇维,对方在去年就和自己说过这个结论,但是自己一直搞不明白。
“原来光是同时具有这两种性质,wave-particleduality,这个形容太贴切了。”
“布鲁斯,你果然不愧于天才之名啊!这种想法,简直能惊艳世界!”
此时所有的物理专业师生激动地浑身颤抖,他们又要见证一个伟大的概念诞生。
这种充满矛盾却又统一的美感,让人迷醉,物理学实在太有意思了。
李奇维看着众人的表情,他当然知道光的波粒二象性对物理的冲击有多大。
其实当初在量子论会议时,少数的物理大佬应该已经察觉了,但是他们不敢提!
就和量子概念一样,波粒二象性这个概念也是匪夷所思的,完全违背了直觉。
也只有李奇维这种不知“天高地厚”的物理新秀,才敢公开发表这个观点。
今天过后,物理学界必将又一次,因他而刮起一场风暴,波粒二象性正式出世!
李奇维以21岁的年龄,直接终结了长达三百多年的争论,光的本质竟然如此神奇。
凯斯教授此刻再也忍不住,主动第一个提问。
“布鲁斯,按照你的说法,光的波粒二象性有没有可能也不是终极理论,而是更高理论的特例?”
李奇维一怔,看来凯斯教授也不是泛泛之辈,这个问题非常好,而且很难回答。
如果按照后世量子场论的说法,万物其实都是场激发出来的,波动和粒子都是表象而已。
更不用提弦理论,万物是弦的振动产生的。
但是现在,这些都不能提,于是他说道:“凯斯教授,你的问题非常好,但是物理学毕竟是一门实验科学。”
“任何理论都要经过实验的验证才行,从我现在的认知来看,我找不到比波粒二象性更本质的理论。”
凯斯教授微微点头,李奇维的意思他明白了,物理发展也要考虑时代的局限。
不过,还是有人提出了反对,“布鲁斯,你好,我是牛津大学哲学系的博士,我有一个问题想问你。”
“请说。”
“如果按照你的说法,光是同时具有粒子性和波动性,那么在某一个瞬间,这个瞬间短到让光来不及转换。”
“光在这个瞬间是什么呢?这个状态我们如何去思考呢?”
李奇维轻轻点头,看来牛津也有人才,他说道:
“光的波动性很好理解,光就是一种电磁波,它的波动表现为电磁场的交替变化。”
“但是光的粒子性,并不是宏观世界中的微粒概念,不能把单个光子想象成是很小的弹珠。”
“光子只是保留了经典颗粒的概念,它的本质是不连续的一份能量。”
“因此,不能用牛顿力学定律去解释单个光子的行为。”
“当时间为瞬时值时,光子以粒子的形式传播;当时间为平均值时,光子就以波的形式传播。”
“大量光子在一起就会表现为波动性,个别光子则会表现出粒子性。”
“甚至,你用检测波动的方式去观察光,光就是波动;你用检测粒子的方式去观察光,光就是粒子。”
“这是光的波粒二象性的本质决定的,与经典物理学有很大的不同,你可以把它当成公理。”
李奇维也觉得自己的解释拗口,但是没办法,因为如果想真正解释清楚,就得提出物质波的概念。
任何实物粒子都具有波粒二象性,微观粒子的运动需要使用薛定谔方程,从概率波的角度去解释本质。
光也是微观粒子的一种,因此它的状态可以用波函数解释,概念有点太超前了。
甚至如果用标准粒子模型解释,光子其实是传递电磁相互作用的规范玻色子,那更是骇人听闻。
哲学博士听的目瞪口呆,这简直超脱了他的想象,单个光子是粒子,多个光子聚在一起就成波动了?
这也太不哲学了,难道是所谓的量变产生质变,这一刻,他想用哲学的逻辑去解释波粒二象性。