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深刻解读“波粒二象性”
  波粒二象性(wave-particle duality)指的是所有的粒子或量子不仅可以部分地以粒子的术语来描述,也可以部分地用波的术语来描述。这意味着经典的有关“粒子”与“波”的概念失去了完全描述量子范围内的物理行为的能力。爱因斯坦这样描述这一现象:“好像有时我们必须用一套理论,有时候又必须用另一套理论来描述(这些粒子的行为),有时候又必须两者都用。我们遇到了一类新的困难,这种困难迫使我们要借助两种互相矛盾的的观点来描述现实,两种观点单独是无法完全解释光的现象的,但是合在一起便可以。” 波粒二象性是微观粒子的基本属性之一。1905年,爱因斯坦提出了光电效应的光量子解释,人们开始意识到光波同时具有波和粒子的双重性质。1924年,德布罗意提出“物质波”假说,认为和光一样,一切物质都具有波粒二象性。根据这一假说,电子也会具有干涉和衍射等波动现象,这被后来的电子衍射试验所证实。
  粒子性是指粒子的运动性,而波动性是指能量的连续性,其实这两者并不矛盾,关于波粒二象性我们还有一条定律没有发掘出来,粒子越小,波粒二象性越明显。原因;粒子都是小,质量越小,其运动性就越高,具体表现出来的就是粒子性,粒子越小,基数就越庞大,当介质之间开始相互作用就会产生波动性。说白了,粒子性就是粒子单独运动的能力,波动性有一个重要的基础就是需要大量的介质,介质之间的相互作用越大,波动性就越明显。
  光是这个世界中最奇特的物质,也是波粒二象性最明显的物质,光电效应验证光的粒子性,双缝干涉实验验证了光的波动性,其实光的粒子性并不难理解,就是光子的运动,而光的波动性却不容易理解,首先波的传播需要介质的存在,而光却可以在无介质的真空传播,其实这也不难理解,光在真空中是以粒子的形式运动,为粒子性,当光遇到物质时,才会产生波动性。
  在“空间论”中,光子之间是相互排斥的,加上光子的质量为零,所以光子的运动性是最强的,速度最快,粒子性也表现的最明显,同时在“空间论”描述了一种全新的原子模型,原子核、电子过程原子框架,大量的光子填充了原子绝大部分空间,光子在原子核的带动下,围绕原子核运动,由于光子之间是相互排斥的,所以光子的存在是原子相互排斥的根本原因。在新的原子结构中,有了光子的位置,为光的波动性提供了大量的介质基础,所以光可以通过波动的形式传播,而光的波动与我们现实生活中见到的波是有区别的,因为光波是排斥力波,水波、声波都是吸引力波,这样的说法或许是第一次见到,但是你可以仔细的思考一下,水波、声波的传播介质之间是靠什么力相互作用,当水介质向下运动时,周边的水介质越会向下运动,所以水波介质是通过吸引力传递波,而光子之间是相互排斥的,所以光波是排斥力波,光波是以排斥力传播的,光波的传播就像一场台球。
  光的传播是以两种形式交叉传播的,以粒子的形式传播,以波动的形式传播,在没有介质的环境中以粒子的形式传播,例如,真空状态,存在着大量介质,就以波动形式传播,例如,柏松亮斑,在光的传播过程中,两种形式可以单独存在,越可以共同存在,但是两种形式的传播速度是相同的或是相差无几的。
  声波、水波都是我们生活中最常见的波,这些波都是吸引力波,它们的介质都是通过吸引力来传播能量的,前面介绍波粒二象性时,就提到过,介质之间的相互作用越大,其波动性越明显,声波、水波,它们传播介质之间的相互作用是比较大的,所以它们的波动性就很明显,尺度小,质量小,粒子性就越强,水波、声波的介质是比较大的,质量也大,所以它们的粒子性并不明显,但是它们也存在着粒子性,介质的上下运动就是它们的粒子性。
  波粒二象性其实并不抽象,只要换个角度,就可以轻松理解。

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2楼2019-09-30 21:43:53
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