爱因斯坦(Einstein

著名的双缝实验的新版本表明,由于量子物理学的不确定性原理,不可能同时将光作为波和粒子同时测量光。

来源:Space.com: NASA,太空探索和天文新闻

已有100多年的历史,量子物理学告诉我们光既是波浪又是粒子。现在,马萨诸塞州技术学院(MIT)的研究人员使用单个原子进行了大胆的实验,该实验证实,尽管光可以作为粒子或光子,但不能同时将其视为同时行为。

关于光的本质的辩论可以追溯到几个世纪,至17世纪以及艾萨克·牛顿和克里斯蒂亚安·韦根斯的时代。有些人像牛顿一样,认为必须用颗粒制成光,以解释为什么镜像很锋利,而我们无法在拐角处看到。然而,Huygens等人指出,光表现出波浪状的行为,例如衍射和折射。

Light 艾萨克·牛顿

在1801年,物理学家托马斯·杨(Thomas Young)设计了著名的双缝实验,在那里他通过两个狭窄的缝隙照亮了连贯的光源,并在墙上。如果光是粒子,我们希望随着不同的光子穿过两个缝隙中的每个缝隙,壁上会出现两个重叠的光点。取而代之的是,扬发现的是,光线以浅色和黑暗的交替干扰模式散布在墙上。如果光波从每个缝隙中传播出来并相互相互作用,从而导致建设性和破坏性的干扰,才能解释这一点。

双缝实验

一个世纪后,麦克斯·普朗克(Max Planck)表明,热量和光在称为Quanta的微小数据包中排放,而Albert Einstein则表明,量子是一种称为光子的粒子。更重要的是,量子物理学表明光子还显示出波浪状的行为。因此,牛顿和霍根斯都是正确的:光既是波浪又是粒子。我们称这种奇怪的现象波颗粒二元性。

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