引言
　　光是粒子還是波？科學(xué)界爭論了幾百年，直到20世紀(jì)20年代提出“波粒二象性”后，才告一段落。然而波和粒子的解釋相互不協(xié)調(diào)，自量子論誕生以來，許多物理學(xué)家和哲學(xué)家都頑強(qiáng)地拼搏過這個問題[1]，遺憾的是都無果而終。雖然“光具有波粒二象性”已被人們廣泛接受，但筆者認(rèn)為，這僅是一種限于當(dāng)時科技和認(rèn)識水平而被迫妥協(xié)的結(jié)果，許多人將它視為一個權(quán)宜之計，而不是一個終極的答案。
　　1. 光束與單光子在干涉機(jī)制上的矛盾
　　在科學(xué)界，楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)被視為光具有波動性的關(guān)鍵證據(jù)，單粒子的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)被視為粒子具有波動性的有力證據(jù)。
　　理性比較光束和單光子的雙縫實(shí)驗(yàn)不難發(fā)現(xiàn)，前者的解釋是通過雙縫后的不同光子之間發(fā)生干涉，而后者的解釋是同一個光子同時通過雙縫后與自身干涉。顯然，對于同一套實(shí)驗(yàn)裝置產(chǎn)生的干涉條紋出現(xiàn)了兩種完全不同的干涉機(jī)制。
　　難道自然界為我們準(zhǔn)備了多套干涉方式，以供我們根據(jù)需要來任意選擇嗎？面對上述兩種實(shí)驗(yàn)事實(shí)，顯然我們已經(jīng)陷入干涉機(jī)制的解釋困境之中。
　　2. 光的波粒二象性在適用范圍上的矛盾
　　現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為，對于光的波動性和粒子性，它們的適用范圍是不同的，即討論光與物質(zhì)（物體）相互作用時粒子性有效，討論光在空間中的運(yùn)動時波動性有效。
　　現(xiàn)代物理學(xué)還告訴我們，不論任何物體，構(gòu)成物體的分子或原子之間存在著間隙、原子核與電子之間也存在間隙等等?？傊?，一個物體就是由懸浮于空間中的各級粒子通過不同作用關(guān)系逐級構(gòu)成的一個松散結(jié)構(gòu)的聚合體。
　　如上所述，根據(jù)接觸的相對性原理[2]可知，任何物體或粒子間的相互作用都是在一定間隙下通過場傳遞的。也就是說，無論一個光子與某個物體作用與否，光子始終處于空間之中。而無論物體內(nèi)的空間還是物體外的空間，它們都是整個連續(xù)空間的一部分，光的粒子性和波動性在空間上的精確分界線應(yīng)在哪個位置呢？顯然，從連續(xù)空間的角度看，這個分界線并不存在。
　　可見，“光具有波動性質(zhì)”的結(jié)論是令人懷疑的。
　　3.對普朗克“諧振子”中的“能量子”的推導(dǎo)
　　1900年，普朗克從適用于高頻的維恩位移定律和適用于低頻的瑞利－瓊斯分布公式，擬合出了普朗克黑體輻射公式。為了給出公式的解釋，普朗克認(rèn)為，產(chǎn)生電磁波的源可看成是“諧振子”，進(jìn)而假設(shè)諧振子的振動能量（Er）只可能取離散值，即：Er=nhv0=nε0
　　與此不同，1905年愛因斯坦為了解釋光電效應(yīng)，假設(shè)電磁波本身是量子化的，即光由粒子組成，稱之為光子。光子的能量（Ev）可表示為：Ev=hv
筆者認(rèn)為，“諧振子”的概念是普朗克為理解他的黑體輻射公式而提出的，它未必是一種真實(shí)的存在。因?yàn)椤爸C振子”無法被直接觀測，實(shí)際上我們是通過觀測“諧振子”發(fā)出的光子來間接理解它的。換言之，“諧振子”的能量Er是通過它發(fā)出的光子的能量Ev反映出來的?？梢?，Er與Ev是同一個物理量。于是有：Ev=Er=nε0=hv
　　上式中，ε0不再是“諧振子”中的能量子，而應(yīng)理解為光子中的能量子。由此可知，光子的能量Ev是能量子ε0的整數(shù)倍。換言之，光子是由若干能量子ε0構(gòu)成的，光子所含能量子的數(shù)量越多，光子的能量就越高，在真空中它的轉(zhuǎn)動頻率也越高。
　　可見，光的本性是粒子。光的所謂“波動性”的粒子解釋詳見筆者撰寫的《系統(tǒng)相對論》相關(guān)章節(jié)，限于篇幅，不作贅述。

　　參考文獻(xiàn)
　　[1] 楊桂林,江興方,柯善哲.近代物理[M].北京:科學(xué)出版社,2009:18-19.
　　[2] 劉泰祥.系統(tǒng)相對論[M].北京:科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社,2012:18.
　　作者簡介：劉泰祥(1969～ )山東萊蕪人，高級工程師，研究方向：理論物理。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　責(zé)編/龐貝