并非玩笑：光可能不是波 GO!
并非玩笑：光可能不是波
最佳答案 - 由提问者2006-11-02 13:59:55选出
并非玩笑：光可能不是波
与你同飞
光到底是粒子还是波？权威的回答：既是粒子又是波。说它是粒子，是因为光的很多行为与粒子一样；说它是波，是因为用粒子说解释不了光的衍射和干涉等行为，而这些行为只能用波才能解释。
我国的一个研究小组BOGO最近指出，光是实实在在的粒子而不是波，光子的运动轨迹是螺旋线。BOGO认为，要证明“光是粒子不是波”，需要翻越三座大山：一是用粒子的观点解释光的衍射和干涉，二是解释“隧穿”现象，三是解释光子对贝尔不等式的违背。
这三座大山中，又以光的干涉对粒子说的杀伤力最大：一个光子似乎可以同时从两条并排的缝中穿过，光子似乎自己可以与自己发生干涉，甚至光子似乎可以与“虚无”发生干涉，这似乎是用粒子说根本无法解释的。
但BOGO说，“光的干涉”其实是大自然为人类表演的一个绝妙的魔术。找到了魔术暗藏的“机关”，就可以很容易地用粒子的观点来解释光的干涉。
光子落到物体表面时，将所携带的能量交给物体中的电子，自己就消失了。不管电子是将这份能量再发射出去，还是将这份能量吸收，电子身上都要留下曾与此光子相遇的“痕迹”：电子的状态被改变了。
BOGO将这种痕迹称为“光子坑”。
光子落在物体上的情况与钢珠打在木板上的情况很相似。
钢珠随机地打在木板上，会在木板上或深或浅留下一个坑，这些坑会对后面打来的钢珠产生影响：钢珠打在坑上，或打在坑的附近，要产生滑动，这种滑动与没有坑时的滑动是不一样的。由于有滑动，钢珠落在木板上的位置与钢珠被弹离木板时的位置就不一致。当许多钢珠纷纷打向木板时，就会出现这样的情况：某些坑会越来越大，钢珠落在这些坑的周围时，都要滑到坑的中心后再被弹出。请特别注意：钢珠落在木板上的位置，与钢珠被弹出时的位置是不一样的；钢珠落在木板上的位置是均匀分布的，而钢珠被弹出的位置却集中在某些地方。不难理解，不管钢珠是一批一批地打来，还是一个一个地打来，都会出现这种情况。
光子坑的存在，使一些接到光子能量的电子，将能量向自己周围某些区域内的电子传送，再由这些电子将能量以光子的形式发射出去。在某些情况下，光子坑会导致一个电子传送出去的能量和别的电子传给它的能量不相等，即不同的电子发射光子的数量可能会有很大差别。这就可能造成，虽然物体各个区域接收的光子数量大体上是差不多的，但各个区域反射光子的数量是不一样的。这种情况的宏观表现就是，物体表面各区域反射光的强度不均，出现明暗相间的条纹。这就是我们所说的干涉现象。
简单说，BOGO的意思是，我们之所以看到干涉，是因为显示“干涉”的物体（如屏、底片）跟我们开了玩笑，而并不是真正有干涉。
如何证明以上解释的正确性呢？
BOGO说，可通过“多底片单光子干涉实验”来证明。过去各研究机构作单光子干涉实验时，从头到尾就是一张底片，存在光子坑效应。为消除光子坑的影响，在作单光子双缝干涉实验时，每发射几个光子就换上新的感光底片。等发射了足够多的光子后，再将所有的底片组合成一张图片，观察是否有干涉现象。如没有干涉现象，就等于说明：光是粒子，不是波。
BOGO希望中国的研究机构首先在世界上完成上述验证“光子坑”的实验。
BOGO还说，用粒子的观点来翻越其它两座大山也不难。
BOGO的研究还表明，光子的静质量并不为0（可视为无穷小），不同频率的光子的速度并不一样（相差无穷小），光子的速度并不是常数（但无穷接近常数），光源的运动对光子的速度有影响。
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