3. 光既是波，也是粒子

現(xiàn)在讓人糾結(jié)的問題出現(xiàn)了：當(dāng)你撤除強(qiáng)光，電子的干涉條紋又出現(xiàn)了。這又讓你必須相信電子是以波的方式穿過雙縫的（見圖1-24）。當(dāng)你照射上強(qiáng)光，這時因為是你去看了它，結(jié)果電子就以一個一個的粒子形式出現(xiàn)了，而且每一個電子粒子只穿過其中的一條縫，在第二塊擋板上突然又呈現(xiàn)出了兩道條紋（見圖1-25）。

圖1-24 當(dāng)你撤除強(qiáng)光，電子的干涉條紋又出現(xiàn)了。這又讓你必須相信電子是以波的方式穿過雙縫的

圖1-25 當(dāng)你照射上強(qiáng)光，這時因為是你去看了它，結(jié)果電子就以一個一個的粒子形式出現(xiàn)了，而且每一個電子粒子只穿過其中的一條縫，在第二塊擋板上突然又呈現(xiàn)出了兩道條紋。當(dāng)你撤除強(qiáng)光，電子的干涉條紋又出現(xiàn)了……（具體關(guān)于波粒二相性的具體實驗細(xì)節(jié)，請參看《科學(xué)禪定》一書，有較為詳細(xì)的圖文論述。）

那么，如果我們把強(qiáng)光變?nèi)酰鴮﹄娮釉斐勺钚〉臄_動，這時情況又是怎么樣的呢？

變?nèi)豕庹盏膹?qiáng)度不是變?nèi)趺恳粋€光子的能量，只是減少了照射出的光子數(shù)目。例如，當(dāng)你變?nèi)豕庹諒?qiáng)度后，假設(shè)每秒鐘探測器發(fā)射出來的光子數(shù)是100個，而每秒鐘穿過雙縫的電子是200個，因此你只能看到有100個電子隨機(jī)穿過其中一條縫。另外100個電子因為沒有光子撞擊到它們，所以你將看不到這些電子。如果你去做這樣的實驗，那么你將在實際檢測中看到：被你看到的100個電子會以粒子的形式出現(xiàn)，而且在擋板上顯示出兩道條紋。那些沒有被你看到的100個電子會顯示出干涉條紋。就是說，你沒有看到的那100個電子仍然會以波的形態(tài)同時穿過兩條縫。

以上實驗帶給我們的結(jié)果是，你去看它，一個電子（光子）就是一個粒子。你不去看它，一個電子就是一道波（圖1-26）。波代表無處不在，粒子是一個有確定空間位置的東西。是波還是粒子，不是它本來如此，而是你的看（意識）決定了它的屬性。

圖1-26 電子既是波也是粒子示意圖 4. 一個電子也是波

現(xiàn)在出現(xiàn)了一個問題：如同水是由水分子組成的，水波的干涉條紋是由水分子堆積出來的。因此，如同不能說一個水分子也是一道波一樣，電子的干涉條紋是否也是由一群電子以波的形態(tài)穿過雙縫，然后在擋板上堆積出來的干涉條紋呢？或者說，你可以說一群電子是一道波，但是你不能說一個電子也是一道波。為了證明一個電子是否也是一道波，科學(xué)家做了如下實驗：

這次對實驗所用的器具作了修改，即，用一臺一次只發(fā)射一個電子的電子槍向帶有兩條狹縫的擋板發(fā)射電子。并將第二塊擋板換成讓電子必須現(xiàn)身為粒子的電子檢測屏（如同電視機(jī)的熒光屏）。

現(xiàn)在實驗開始：發(fā)射一個電子，你會在檢測屏上看到一個針尖般的亮點。這個亮點的出現(xiàn)證明電子是以一個粒子的形式出現(xiàn)的。一秒鐘后，發(fā)射第二個電子，這時檢測屏上就會顯示出第二個光點。下一秒鐘，發(fā)射第三個電子，檢測屏上出現(xiàn)第三個亮點，然后是第四個、第五個……一開始，電子只是以隨機(jī)方式在檢測屏上出現(xiàn)的。當(dāng)隨著一個一個電子的到達(dá)，在你發(fā)射了一萬個電子后，最終在電子檢測屏上竟然又出現(xiàn)了“干涉條紋”。這就讓人感到不可思議了，因為電子是以一個一個粒子的形式到達(dá)的，所以它在穿過雙縫時，也必須是以一個粒子的形式穿過其中的一條縫。如果一個電子不是以一道波的形態(tài)穿過雙縫的，那么在相同間隔時間陸續(xù)發(fā)射出的電子就不會形成干涉條紋。但是實驗結(jié)果卻不是這樣，即便你一個一個地發(fā)射電子，電子最終還是會形成干涉條紋。因此，根據(jù)這一實驗結(jié)果讓你必須作出如下想象：“發(fā)射出的一個電子一定是以一道波的方式同時穿過兩條縫的，然后在穿過雙縫形成兩道波后，自己又干涉了自己，最后出現(xiàn)在檢測屏的某一個點上?！币虼耍蝗弘娮邮且坏啦?，一個電子也是一道波。

以上就是經(jīng)典的波粒二相性實驗，它所帶給我們的結(jié)果是：電子、光子，既是粒子也是波。當(dāng)你去看它的時候，它是一個粒子，當(dāng)你不去看它的時候，它以波的形態(tài)在空間中擴(kuò)散著。就是說，一個光子像一個粒子那樣出發(fā)和到達(dá)，但在空間中卻以球狀波的形態(tài)運動著。最終科學(xué)實驗證明：光是虛無的波動。