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傅统先全集:辐射的波粒子理论

时间:2023-08-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:量子论以辐射为粒子而非波动,这种理论是一剂百灵机吗?可见量子论尚不能明说辐射之全部而只是其一部分之解释而已。粒子论虽能避免光电效应种种困难然仍无以释绕射作用。辐射的说明有波动与粒子两种理喻,其实亦只同一实体之两方面。但是超过波动与粒子之上的实体我们尚不得而知。也许新物理学之轮渐渐向这“不得而知”的境界推动。

傅统先全集:辐射的波粒子理论

量子论以辐射为粒子而非波动,这种理论是一剂百灵机吗?它能解释一切辐射的性质吗?这句话谁也不能肯定的回答。既然蒲朗克先生本人也无从以粒子论去解释辐射之干涉作用、绕射作用等等现象。假使光线是直射的,那末何以实验的结果光线射入一条小裂缝而映在幕上有光暗夹杂的影子?粒子论复将何以说明光线速度之一致?可见量子论尚不能明说辐射之全部而只是其一部分之解释而已。达罗(K. K. Darrow)于其《现代物理学导论》里面说:“量子论尚含有波动论为基础,因某一辐射之量子必以该辐射之振数说明之,而该辐射之振数必取决于其波长,而所谓波长则不能不应用波动论之干涉与绕射现象决定之。试问有否其他之例如若是矛盾之两理论而得有如此密切之融合哉?”再总结前两节关于辐射之本质可归列于下面数点:

(一)光线有干涉作用、绕射作用、极化作用及电磁波动等现象;

(二)故辐射当为波动;

(三)光能复有温度均衡、黑体辐射、光电效应等现象;(www.xing528.com)

(四)故辐射当为粒子。

从上面四点波动论能解释绕射、干涉种种现象,然不能说明黑体辐射及光电效应等实验。粒子论虽能避免光电效应种种困难然仍无以释绕射作用。可见波动论与粒子论各有其所能解释之光射现象,然亦各有其困难。也可说波动论与粒子论各能说明辐射之一部分。故琼斯(Sir James Jeans)在其《科学之新背景》中云:“确有一完全之数学理论于各方面皆显现所谓波动说与粒子说仅同一实体之两方面,时而光线现为粒子,时而现为波浪,然决不能两者同时并俱。”应费德(Leopold Infeld)在其一本通俗物理学的小册子名《现代科学之世界》里面说过一个有趣的譬喻。如在一个大的有声电影院里面有两位客人,一位是聋子能看见银幕上的一举一动,但是他听不见一点声音。还有一位是瞎子,他能听得场中一切的声音及音乐,但是他只知这是一个音乐会而看不见银幕。同样在一个影戏院里面,同样的开映名剧,但是两者所得的完全不同。我们再假定瞎子能看见了,但是现在他变聋了;聋子能听见了,但是现在他变瞎了。于是这两位先生可以大谈而特谈了,以先他听见各种音乐;以后他又看见影戏;但是这两位先生始终不知他们所看见的其所听的乃是一而二,二而一,只是一件东西的两方面而已。辐射的说明有波动与粒子两种理喻,其实亦只同一实体之两方面。但是超过波动与粒子之上的实体我们尚不得而知。也许新物理学之轮渐渐向这“不得而知”的境界推动。也许聋子非但看见而且会能够听见;瞎子非但能听,也许能变得看见,如是宇宙之谜或将大白。

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