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最近看了一本非常有意思的物理學科普類書籍 【上帝擲骰子嗎？：量子物理史話】 ，作者曹天元。
他是一位科普作家，借著自己對物理學的興趣和極佳的文筆，將量子力學這段科學史話生動地用筆觸演繹出來了，讓我對量子力學這門神秘的學科有了一個初步的全域了解，特別是從整個物理學發展的角度來看，如何從研究電磁波、光學、 波粒二象性 ，再到量子的各種科學家之間的角逐。
科學的發展，並不是都只是奇跡般的傳說，像我們熟知的，牛頓頭上掉下個蘋果就發現了萬有重力（有事實證明這個故事也是杜撰的。），愛因斯坦在1905年這個號稱奇跡年裏有如開掛一般發表了多篇諾貝爾獎級別論文，關於狹義相對論、光電效應等，奠定了他在物理學中地位。
物理學發展，更多的是曲折，正如量子力學發展幾起幾落，靠幾代人共同努力，接棒研究，才有了如今這個雛形。
當然，有人的地方就有江湖，物理學頂級大腦科學家們中間也有不少恩恩怨怨，比如牛頓與虎克、愛因斯坦與玻爾，更多的是因為研究理念不同，角度不同，產生爭議，不過這些最終都促成了整個物理學界的進步。
好了，接下來幾天，我分享些我讀這本書的一些啟發和思考分享給大家。
要了解量子力學，就不得不先提到光，光是人類透過視覺觀察事物的先決條件。而光現在已經被證明了是電磁波的一種，電磁波真真實實地存在於空間之中。
書中提到:
原來電磁波一點都不神秘，我們平時見到的光就是電磁波的一種，只不過普通光的頻率正好落在某一個範圍內，而能夠為我們的眼睛所感覺到罷了。
古老的光學終於可以被完全包容於新興的電磁學裏面。
而光到底是種什麽特性，是一種電磁波？還是一種粒子，就像常說的光子？
牛頓時期，他就透過研究光的特性，證明光沒有波的特性，繞不過去，還做了光的色散實驗，進一步說明光的復合和分解被比喻成不同顏色微粒的混合和分開。
直到有個著名的物理實驗，有力地駁斥了牛頓的觀點，證明它是一種波，這就是光的雙縫幹涉實驗。
簡單來說，這個實驗就是先準備一個光源，讓光透過兩條很窄、很靠近的狹縫。然後觀察光在後面螢幕上形成的條紋。神奇的是，會發現螢幕上出現了明暗相間的條紋。這就說明波在透過雙縫時，發生了幹涉現象，就像兩列水波相遇會相互疊加或抵消一樣。光透過雙縫後，有的地方波峰和波峰相遇，或者波谷和波谷相遇，就形成亮條紋；而有的地方波峰和波谷相遇，就形成暗條紋。
書中提到:
如果光是粒子的，它就是難以說明兩道光疊加在一起怎麽會反而造成黑暗。而波動的理由卻是簡單而直接的：兩條縫距離螢幕上某點的距離會有所不同。當這個距離差是波長的整數倍時，兩列光波正好互相加強，就在此形成亮帶。反之，當距離差剛好造成半個波長的相位差時，兩列波就正好互相抵消，這個地方就變成暗帶。
這就有力地說明了光具有波動性。而這個實驗是由一位29歲天才杜文·楊在1801年做出來的，
說他天才並不為過，有書中為證:
他2歲的時候就能夠閱讀各種經典，6歲時開始學習拉丁文，在語言上的天賦使得楊日後得以破譯埃及羅塞塔碑上的許多神秘的古埃及象形文字。
而這個雙縫幹涉實驗，後來的歷史證明，完全可以躋身於物理學史上最經典的前五個實驗之列。
至此，你以為光的波動性就完勝了嗎？遠非如此，光到底是波動的，還是粒子性的，在整個物理學發展幾百年的歷史中一直此消彼長，最終融合在一起，即既有波動性也有粒子性，只是在不同的條件下表現出來不同的特性，具體的，咱們下回再分解。
