据称引力波再度现身,可我们能探测它波粒二象性吗?( 三 )

当我们让光通过双缝时,最明显的现象就出现了:背景屏幕上显示的图案表明,光既会发生相长干涉,形成明亮的条纹,也会发生相消干涉,形成暗淡的条纹。

据称引力波再度现身,可我们能探测它波粒二象性吗?

这张图可以追溯到19世纪早期托马斯·杨的工作,它是展示源自A、B两个点的波会发生相长干涉和相消干涉的最古老的图像之一,这个装置与双缝实验的装置在物理上是等同的。| 图片来源:WIKIMEDIA COMMONS USER SAKURAMBO

这种干涉现象是波的独特产物。双缝实验,以及随后更为复杂的类似实验,证实了光是一种波。但在20世纪初,随着光电效应的发现,这一点变得更加令人困惑:

当光照射在特定的材料上时,有时候会“激发出”电子。如果我们用频率更低(因而能量更低)的光来照射,那么无论光的强度有多大,都无法激发出任何电子。但是如果用频率更高(因而能量更高)的光照射,那么即便是将光的强度降到很低很低,仍然会激发出电子。不久之后,科学家发现,光是由量子化的一个个光子组成,单个的光子可以表现得像粒子一样,如果具有合适的能量,就能让电子电离出去。

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