光，到底是粒子还是波？问题的答案很可能隐藏着现实世界的本质。
托马斯杨在两百多年前做了一个著名的实验，双缝实验，证明了光以波的形式存在，同时也反驳了牛顿提出的光粒子说。
到了20世纪，物理学更进一步，证实了光是由不可分割的能量单位组成，称之为“光量子”或者“光子”。
但是对于托马斯杨的实验，如果把光换成单个的光子（电子或者其他微观粒子）时，就会出现一个令人费解的现象，这个现象牵扯到了现实的本质问题。
这就是著名的双缝干涉实验。
实验的过程是这样的，当科学家朝两条狭缝一个一个地发射单个光子时，光子本身好像同时穿过了两条狭缝一样，自己与自己发生了干涉行为，狭缝后面的屏幕上出现了明暗相间的干涉条纹。
把光子换成电子，也会出现同样的情况。
这种现象很难用经典物理来解释：一个电子怎么可能同时穿过两条狭缝呢？
于是物理学家试图用数学的方式加以诠释，认为同时穿过两条狭缝的并不是物理意义上的粒子或者波，而是一种抽象的波函数，波函数代表着光子（电子）的状态，表现出来的就像波。
而人们的任何测量行为都会导致波函数坍缩。
正是“波函数坍缩”的行为让物理学家们苦恼不已。光子（电子）就好像知道有人要观测一样，在没有观测的时候表现出波的特性，而一旦人类进行观测，就会表现出粒子的特性，干涉条纹消失。
有物理学家就提出了这样的观点，比如海森堡就说到：在任何观测之前是不存在所谓的现实的。
但是，这里有一个最大的问题：到底什么才是观测行为？似乎没有人能给出准确定义，量子力学也是解释不清楚的。
人类的任何测量装置都是宏观的，但宏观与微观到底有没有界限？
有人甚至认为所谓的观测就是人类的意识行为，人类的意识会导致波函数坍缩。于是就出现了“意识是物质世界的基础”这种观点。
波尔等哥本哈根学派的诠释是这样的，波函数坍缩的本质其实就是量子世界的不确定性，一切都是随机行为，而任何观测行为都会让不确定性转移到确定性（本征态）。
随着量子力学的不断发展，人们对波函数坍缩有了更多认识，上世纪80年代，有科学家发现量子世界里的微观粒子数量越多，发生坍缩的可能性就越大，而观测行为只是发现了结果而已。
同时，微观粒子的质量大于某一个特定值（阈值）时，粒子就不能同时穿过两条狭缝，就不会发生干涉。
举个极端的例子，你朝两条狭缝发射玻璃珠，当然不可能同时穿过两条狭缝。
物理学家罗杰斯认为，因为物质质量越大，越容易发生坍缩，这种情况并不需要任何观测行为，与意识也没有关系。
宏观世界的现象我们很容易理解，但到了微观世界，一切都会变得如此不同。最大的问题还是：电子为何能同时穿越两条狭缝？而当人们在狭缝后面进行观测，想看看电子到底是如何同时穿越两条狭缝时，结果电子只会选择通过一条狭缝。
很明显，微观世界表现出来的现实并不“现实”，那里的一切似乎都是模糊的，正如量子力学的本质那样，都是不确定的，一切都只能用概率描述。
虽然我们每天看到的现实世界非常确定，比如说，你我每天都能看到太阳东升西落，但考虑到宏观世界说到底还是由微观粒子构成的，这意味着无论是宏观世界还是微观世界，都应该拥有相同的大自然法则。
但事实上并非如此，起码目前来看，两者有很大不同，甚至有本质不同。
那么，我们熟知的现实真的存在吗？现实的本质真的像量子世界那样不确定吗？
或许正如物理学家德布罗意的物质波概念描述的那样：万物皆波！
你我皆有波长，皆是波，但由于波长非常非常短，表现出来就是粒子行为，表现出来确定性。而微观粒子波长相对很长，更容易表现出来波的特性，表现出不确定性。
联系客服
