黄宝:
呵呵!光的粒子说有这么多的问题,光的波动说问题也少不到那儿。我就数说一下波动说存在的问题。
1、以太问题
光的波动说需要以太这种介质,但以太存在着许多矛盾的力学性质。根据光是横波和光速巨大,由弹性力学可得出以太应是比钢铁还要硬得多的固体,但地球在其中运动又丝毫不受阻力;固体中既能产生和传播横波,又能产生和传播纵波,但光没有丝毫纵波的成分。更为重要的是,以太风又被迈克尔逊——莫雷试验否定了,据此以太也就不存在了。没有了光介质,光的波动说也就站不住脚了。当然你认为以太是存在的,这一条对你来说不是问题。
2、弹性波问题
弹性介质中物质粒子间有弹性相互作用,当某处物质粒子离开平衡位置,即发生应变时,该粒子在弹性力的作用下发生振动,同时又引起周围粒子的应变和振动,这样形成的振动在弹性介质中的传播过程称为“弹性波”。电磁波是通过以太来传播的,以太具有弹性吗?电磁波是弹性波吗?
3、寿命问题
我们知道,波在介质中的传播会因能量的散失而逐渐衰减,振幅会越来越小,最终消失。那么,在宇宙中传播几百亿年的光波为什么仍然存在?它为什么不会衰减?
4、连续问题
我们知道,波的图象一般是一条连续的曲线,如正弦曲线。通常把电磁波和光波也画成正弦曲线。人们认为波所具有的能量是连续的,电磁波当然也不例外。但普朗克的能量子无疑证明电磁波是不连续的。光是不连续的,它们的能量是一份一份发射出来的。这样说来,电磁波和光到是什么波?你认为光是一个个的量子以太涡旋组成的波,这一条又可以不算。
5、固体问题
光波是横波,只有固体介质才能传播横波,光的介质以太应是固体。但地球怎能在固体以太中毫无阻力地运动呢?你认为光是一个个的量子以太涡旋组成的波,以太只是传光的时候才似固体,这一条也可以不算。
6、波动说不能解释光电效应。
7、波动说不能解释康普顿效应。
宗荣:
其实波粒两象性也存在的问题:
1、波粒不相容问题
粒子是一个个的物体。牛顿把它叫做“质点”。粒子的最明显的特点就是它的“集中性”、“可数性”、不连续性和无周期性。它的质量集中在一个相对较小的空间区域内,即粒子本身中。
波是大量粒子在媒质中的相互作用而产生的振动的传播,具有连续的广延性、非集中性和周期性,并且能发生衍射和干涉现象,两列波相遇重叠时各保持自己的原有的波形。而粒子不可能发生衍射或干涉现象。两个粒子相遇时会发生碰撞,不能相互无阻通过。所以波和粒子是相互矛盾和不相容的,它们怎样融合在一起?
2、波粒嫁接问题
波粒的物理模型完全不是出自天然,而是人为的刻意的和强加的,留下了刀工斧凿的明显痕迹。就象把桃树和李树嫁接在一起,结出既不象桃也不象李的杂交果。在大自然中,只有分立的粒子和波,根本上没有波粒子这样的怪物。
3、光量子物理实质问题
光量子理解起来非常困难。光量子到底是什么?它是指一种物理实体,还是仅仅指一份能量(动量),它与电磁波又有何关系?这很难把握。爱因斯坦对此也感到左右为难。他曾经说“这个问题足够把他赶进疯人院了”。尽管对光场的量子化已有了量子电动力学并有了重正化理论,但在他逝世前4年,也就是在量子电动力学重正化理论提出后3年,爱因斯坦又说:“整整50年的自觉思考,没有使我更接近于解答‘光量子是什么’这个问题。的确,现在每一个不老实的人都相信,他懂得它,可是他在骗他自己。”
葛兴:
你们说的都对。我们把这些问题找出来,不是象前人那样,把波动说和粒子说对立起来。而是要找到一种光的物理新说,或者找到一种新的光的物理新结构,使上述种种问题都得到合理的解释。
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