三言两语讲“光”的历史

工业革命开始后，人类开始认真研究“光”的性质。早期的代表人物是牛顿，他认为光束是一系列飞行的粒子束，并试图做实验来证明这点。他在1665年做的菱镜色散实验和1666年做的牛顿环实验都显示光是一种波，不是粒子，但他坚持粒子说。因为他的名气大，那时多数人相信光是粒子。

1801年英国物理学家杨（Thomas Young）做了著名的杨氏双缝实验，用荷兰物理学家惠更斯（Christiann Huygens) 的波动理论可以完美解释实验结果，这实验明确证明了光是一种波。自此，多数人接受了光的波动说。现在的高中物理课可能就有讲解杨氏双缝实验。

但事情没这么简单。1887年，德国物理学家赫兹Heinrich Hertz（现在世界上通用的频率的单位就用这位仁兄的名字赫兹）发现，紫外光线照射到金属电极上，可以产生电火花，而可见光照射到金属电极上就没产生电火花。这个现象用光的波动说不能解释。1905年，爱因斯坦发表论文《关于光产生和转变的一个启发性观点》，用很简单的粒子说，四则运算的小学数学，完美解释了这个现象。爱因斯坦因此得了1921年得诺贝尔物理奖。爱因斯坦一生就得过一次诺贝尔奖。侠义和广义相对论，因为太异想天开，没得过诺贝尔奖。

现在的问题是光到底是粒子还是波？准确的说光是粒子，现在叫“光子”（Photon），但很多光子聚在一起又显示出波动性，或者说“光”有波粒两相性，即是波，又是粒，各有一套理论。这话听起来有点忽悠的感觉，但却是现状。做涉及光的工作时，哪种理论能用就用哪种。老手们都能在两种理论中自如的转换，按需所取。下面是杨氏双缝实验示意图