（文章來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)整理）
光到底是波還是粒子？這是一個(gè)曾經(jīng)爭(zhēng)執(zhí)了上百年的問(wèn)題，有人認(rèn)為光是波，有人認(rèn)為光是粒子。到了20世紀(jì)初，這兩種理論已經(jīng)完全背道越走越遠(yuǎn)，并且都各自堅(jiān)信自己的理論才是唯一正確的。究竟是波還是粒子，大家決定用一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明，即雙縫干涉實(shí)驗(yàn)。

簡(jiǎn)言之，就是在一塊板上開兩個(gè)距離適中的小縫，板的一邊是一個(gè)光子發(fā)射器，另一邊是一個(gè)感光屏。用光子發(fā)射器對(duì)準(zhǔn)雙縫發(fā)射光子，如果光是由粒子組成，那當(dāng)它通過(guò)雙縫后，呈現(xiàn)在感光屏上的一定會(huì)是是兩道杠；反之，如果光是波，那么感光屏上就會(huì)留下如斑馬線一樣的多道條紋。根據(jù)波動(dòng)理論，當(dāng)波動(dòng)穿過(guò)縫隙時(shí)會(huì)形成兩個(gè)波源，兩道波各自震蕩干涉，波峰與波峰之間強(qiáng)度疊加，波峰與波谷之間相互抵消，最終屏幕上會(huì)出現(xiàn)一道道干涉條紋。總之，兩道杠，說(shuō)明光具有粒子性；多條紋，說(shuō)明光具有波動(dòng)性。

第一次試驗(yàn)，把光子發(fā)射器對(duì)準(zhǔn)雙縫發(fā)射，結(jié)果感光屏上出現(xiàn)了多道條紋。而按照之前的推論，這似乎完全證明了光是波的理論。但是還有認(rèn)為光是粒子的理論，那么進(jìn)行第二次試驗(yàn)，把光子發(fā)射器切換到點(diǎn)射模式，即每次只發(fā)射一個(gè)光子，讓光子逐一通過(guò)狹縫。如果之前的推論正確的話，當(dāng)發(fā)射足夠多的光子后，感光屏上只會(huì)出現(xiàn)兩道杠。然而一段時(shí)間后感光屏上卻同樣出現(xiàn)了干涉條紋（斑馬線）。這讓人感到費(fèi)解，明明同一時(shí)間兩個(gè)縫隙只有一個(gè)有光子通過(guò)，那這個(gè)光子是在和誰(shuí)進(jìn)行干涉呢？難道它是在和自己干涉嗎？這似乎不太可能。

為了弄清這個(gè)問(wèn)題，決定進(jìn)行第三次實(shí)驗(yàn)。此次試驗(yàn)與以往不同的是在屏幕左右加裝了兩個(gè)觀測(cè)鏡頭，哪邊的看到光子就說(shuō)明光子穿過(guò)了哪條縫。通過(guò)最終觀測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，光子確實(shí)是從兩個(gè)縫進(jìn)行單一通過(guò)。正當(dāng)科學(xué)家以為一切都真相大白的時(shí)候，卻出現(xiàn)了詭異的一幕——感光屏上出現(xiàn)了明顯的兩道杠。為什么會(huì)這樣？之前明明是多道干涉條紋，為什么加了觀測(cè)鏡頭條紋就由斑馬線變成兩道杠了？就好像光子知道有鏡頭在觀察它一樣，沒(méi)有觀測(cè)鏡頭的時(shí)候是波，有觀測(cè)鏡頭的時(shí)候就變成了粒子。

所有人都疑惑不解的時(shí)候，愛因斯坦提出了一個(gè)大膽的假說(shuō)，即“光量子假說(shuō)”。并在后來(lái)?yè)?jù)此演化出來(lái)了波粒二象性，即光既可以表現(xiàn)出波的性質(zhì)，也可以表現(xiàn)出粒子的性質(zhì)。而這其中的變量取決于觀測(cè)方式的不同。到這里，所有的問(wèn)題似乎都迎刃而解，用波粒二象性都能夠解釋的通。

然而1979年，由愛因斯坦的同事約翰.惠勒所提出的“延遲選擇實(shí)驗(yàn)”卻對(duì)經(jīng)典物理學(xué)造成了前所未有的沖擊。為了便于理解，我們還是以雙縫干涉實(shí)驗(yàn)來(lái)講，不過(guò)這次不同的是，發(fā)射光子前屏幕前沒(méi)有觀測(cè)鏡頭。發(fā)射光子后，在光子落在感光屏之前加上觀測(cè)鏡頭，結(jié)果無(wú)論加觀測(cè)鏡頭的速度快慢，感光屏上出現(xiàn)的一定是兩道杠；反之，如果一開始有觀測(cè)鏡頭，哪怕在最以后一刻撤掉，感光屏上出現(xiàn)的一定是干涉條紋（斑馬線）。

而這里加或者不加觀測(cè)鏡頭均是在光子穿過(guò)縫隙之后決定的，也就是說(shuō)光子的狀態(tài)在加或者撤掉觀測(cè)鏡頭之前就已經(jīng)定型了，那么為什么實(shí)驗(yàn)結(jié)果在最后一刻還會(huì)發(fā)生變化？難道加或者撤掉觀測(cè)鏡頭再次改變了已經(jīng)定型的光子？也就是說(shuō)現(xiàn)在的選擇改變了過(guò)去既定存在的事實(shí)？這讓物理學(xué)家們感到數(shù)百年來(lái)的經(jīng)典物理學(xué)體系似乎正在崩塌，這里套用波爾的一句話，“在觀測(cè)發(fā)生前，沒(méi)有任何物理量是客觀存在的。”這樣似乎一切又都能解釋的通。

量子力學(xué)告訴我們，粒子可以同時(shí)處在不同的狀態(tài)下，這是量子力學(xué)中的態(tài)疊加原理。即光可以不同概率同時(shí)是波和粒子的狀態(tài)，而具體情況則取決于觀測(cè)方法。當(dāng)正常用雙縫實(shí)驗(yàn)測(cè)試時(shí)，粒子全部坍縮為波狀態(tài)，便得到了光的波動(dòng)性；而架設(shè)觀測(cè)相機(jī)觀測(cè)時(shí)，波動(dòng)狀態(tài)則全部坍縮為粒子狀態(tài)，便得到了廣德粒子性。
（責(zé)任編輯：fqj）