1670s 牛頓:光是粒子!
牛頓提出「光的微粒說」,認為光是由直線運動的小顆粒構成,能解釋反射、折射。他認
為粒子進入稠密介質時速度變快,導致折射角變小。當時因牛頓聲望太高,讓粒子說占上
風。
1690年 惠更斯:不對,光應該是波!
惠更斯主張光像水波一樣,是一種在空氣或「以太」中傳播的波動。他能用波動理論解釋
光的折射與繞射,但由於當時觀測能力不足,波動說證據不如粒子說強,暫時退居二線。
1801年 楊氏雙縫實驗:光會干涉,是波!
英國物理學家托馬斯·楊讓光穿過兩條細縫,發現在牆上形成明暗相間的干涉條紋。這種
現象只有波才會有,強力支持光是波動,動搖了牛頓粒子說的地位。
1865年 馬克士威:光其實是電磁波!
蘇格蘭物理學家馬克士威發展電磁理論,推導出電磁波方程式,並預測光就是一種橫向的
電磁波。這讓「光是波」的理論不只是現象描述,更有數學和物理基礎。
1887年 赫茲觀察到光電效應:奇怪,波解釋不了!
赫茲發現,紫外線照射金屬表面會釋放出電子,但現象怪異:光的頻率越高,電子能量越
大,跟波的「強度」無關,這讓當時的波動說無法完全解釋。
1905年 愛因斯坦提出光子說:光是量子粒子!
愛因斯坦解釋光電效應時提出「光是由一顆顆光子組成的」,每顆光子帶有固定能量(E
= hf)。這成功解釋為何只有高頻光能釋放電子,讓「光的粒子性」再次被接受。他因此
獲得1921年諾貝爾物理獎。
1923年 康普頓散射:光有動量,真的像粒子!
美國物理學家康普頓發現,X光撞擊電子後會彈開、波長變長,這就像兩顆撞球一樣,表
示光真的具有動量,是粒子的行為,提供粒子性的又一實驗證據。
1927年 戴維森-革末實驗:連電子也會干涉!
這次實驗讓電子通過晶體後,竟然產生像光一樣的干涉圖樣,證明粒子(如電子)也具有
波動性,從而引出「波粒二象性」這個革命性的量子觀念:光與物質都同時具有波與粒的
特性。
1980年代以後 單光子雙縫實驗:一顆光子自己也會干涉自己?
科學家發展技術,能一次只放出一顆光子進入雙縫,結果長時間下來仍出現干涉圖樣!這
意味著單一光子也具有波動性,如同同時穿過兩條縫並與自己干涉。
1978年提出 惠勒延遲選擇實驗:測量方式影響結果?
物理學家惠勒設計思想實驗,後來被實際實現:當你「選擇是否觀察」光子通過雙縫的過
程,會影響它呈現粒子性或波動性。甚至可以在光子已經通過雙縫之後再決定,結果竟然
仍受影響,顛覆傳統因果概念。
有沒有光歷經 10次大實驗 乃至 上百萬次實驗
只能知道他最快極限就是29萬多接近30萬 但根本沒辦法突破30萬點1
有沒有光到底是波 還是粒子
連科學家都傻地分不清楚的八卦?