量子物理史-微波战争二


在读第一遍的时候,有感而发,一簇而成就写了微波战争一,然后一直到读完仍然没有下文了,这次重读此书,又点燃了对量子物理的激情,跃跃欲试想着把微波战争写完,算是本书的一个读后感吧。

上次写到光的微粒学说在大咖牛顿的领导下整整统治了一个世纪的时间,直到一个叫托马斯.杨的天才少年的出现,波动大军又开始蠢蠢欲动了,随着杨氏双缝干涉等强大“武器”的出现,渐渐的在撼动微粒学说建立的泱泱大国。
当然在起初的20年内,并不能让高傲的『微粒帝国』感到任何的威胁,『微粒帝国』仍然在牛顿的光环下。然而杨氏双缝干涉的实验的巧妙性以及明暗条纹的不可辩解性最终让微粒学说从高傲的态度转变成以防守来捍卫自己仅有的土地。

第二次微波战争最终的决战就是1819年由法国年轻的工程师-菲涅耳打响的,他的一篇论文采用光的波动学说观点,并通过缜密的数学推理完美解释了光的衍射问题(这原本属于微粒学说的领地)。

这其中还有一个小故事,在中学时期,肯定都听过泊松亮斑,我现在依旧记得在物理书的一个课后小故事里写的,大致意思是,泊松为了反对菲涅耳的数学推理,根据菲涅耳的数学公式推算出:如果对圆盘进行衍射,中间会出现一个亮斑,泊松觉得这个非常可笑而且荒谬,然而为了证实该结论做了一个圆盘衍射的实验,看到圆盘影子里确有一个亮斑,于是嘲笑光的波动学说理论,到最后却证实了光的波动性。

后来菲涅耳又假设光是一种横波(振幅与传播方向垂直)而成功解释了偏振现象,又攻破了『微粒帝国』的一个重要城池,微粒学说节节败退,终于在1850年,法国科学院提交的光速测量实验报告给微粒学说判了死刑。报告上准确得出光在真空中的速度后,也得出了光在水中的速度(是前者的3/4),而根据微粒学说,光在水中的速度要比真空快,而根据波动学说,光在水中的速度要比真空的慢。

第二次微波战争随着微粒的战败而结束。

后面随着麦克斯韦的电磁理论为赫兹所证实,光是一种电磁波的理念就已经在人们的脑海中根深蒂固。
波动学说在麦克斯韦的理论上建立了庞大的帝国,比之前的『微粒帝国』有过之而无不及,但是光真的就是电磁波吗???