我們都知道，光是具有波粒二象性的，也就是說(shuō)它同時(shí)具有波的特性和粒子的特性，這是不是說(shuō)光子既是波又是粒子呢？

這個(gè)問(wèn)題的確困擾了科學(xué)界很久，因?yàn)樵诮?jīng)典電磁波理論中，光只是一種波，那它的粒子特性又從何而來(lái)呢？最終解決這個(gè)問(wèn)題的還是愛(ài)因斯坦，他于1905年提出了光是量子化的概念。后來(lái)通過(guò)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了愛(ài)因斯坦是正確的。然而，這仍然只能解釋光是具有波粒二象性的，但光到底是波還是粒子，依舊沒(méi)有一個(gè)令人滿(mǎn)意的答案。

現(xiàn)在一種新的觀(guān)點(diǎn)出現(xiàn)了，物理學(xué)家Dhiraj Sinha認(rèn)為光的量子化，實(shí)際上可能是磁通量量子化的結(jié)果。

磁通量量子化最早在1960年的超導(dǎo)環(huán)實(shí)驗(yàn)中被證實(shí)，該理論表明一個(gè)時(shí)間變化的磁通量可以激發(fā)電子能量，也就是說(shuō)我們不需要假設(shè)光是粒子，就可以用經(jīng)典電磁理論來(lái)描述光和電子之間的相互作用。這又意味著什么呢？這意味著光所展現(xiàn)出來(lái)的量子化屬性，有可能并不是物理世界的基本屬性，而是電磁場(chǎng)與電子之間相互作用的副產(chǎn)品。

如果是這樣，也就表明光的粒子性并不是源于自身為基本粒子所展現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)，而是一種觀(guān)測(cè)效應(yīng)罷了。

如果Dhiraj Sinha的假設(shè)是正確的，那么所帶來(lái)的影響就不會(huì)僅是局限于光子的性質(zhì)本身，因?yàn)檫@意味著經(jīng)典電磁學(xué)已經(jīng)涵蓋了光的量子性，一直被認(rèn)為是超導(dǎo)系統(tǒng)特例的磁通量量子化其實(shí)是一個(gè)普適現(xiàn)象。然而，Dhiraj Sinha的觀(guān)點(diǎn)想要獲得廣泛的認(rèn)可和找到確實(shí)的證據(jù)，并不是一件容易的事情，因?yàn)檫@在某種程度上已經(jīng)形成了對(duì)現(xiàn)有物理學(xué)體系的挑戰(zhàn)。

我們知道現(xiàn)有的物理學(xué)體系基本可以分為兩個(gè)部分，即主導(dǎo)宏觀(guān)世界的經(jīng)典物理和主導(dǎo)微觀(guān)世界的量子力學(xué)。

兩種理論之所以不能融合，是因?yàn)榻?jīng)典物理理論的基礎(chǔ)是確定性的數(shù)學(xué)方程，而在量子力學(xué)的世界中，基礎(chǔ)則是測(cè)量的不確定性。即便Dhiraj Sinha能夠成功推導(dǎo)支持自己的觀(guān)點(diǎn)，也仍舊無(wú)法解釋很多其它量子世界的問(wèn)題，比如我們常常提到的量子糾纏就是其中一個(gè)。而在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方面，Dhiraj Sinha所面臨的挑戰(zhàn)同樣也不小。

之所以一直以來(lái)磁通量量子化都被認(rèn)為是超導(dǎo)系統(tǒng)中的一個(gè)特例，就是因?yàn)檫@一現(xiàn)象只在超導(dǎo)系統(tǒng)中被證實(shí)。

也就是說(shuō)在普通電磁波和電子相互作用的過(guò)程中，是否存在類(lèi)似的量子化效應(yīng)，目前還沒(méi)有辦法確定，而想要確定，則必須要找到與之相關(guān)的直接證據(jù)才可以。讓我們?cè)侔涯抗饫氐焦庾拥纳砩稀Ｈ绻f(shuō)光子所表現(xiàn)出來(lái)的粒子性只是磁通量量子化的副產(chǎn)物，是一種觀(guān)測(cè)效應(yīng)，那么與光子相似的電子所表現(xiàn)出來(lái)的粒子性是否也是如此呢？難道電子也不是粒子嗎？

這聽(tīng)上去就有些過(guò)于匪夷所思了，而且如果這種假設(shè)成立，就表示整個(gè)量子力學(xué)或許都可以在經(jīng)典場(chǎng)論框架下得以重構(gòu)。

這真是越說(shuō)越大了，似乎整個(gè)物理學(xué)的結(jié)構(gòu)都要因此而重構(gòu)，這也從另一個(gè)角度說(shuō)明Dhiraj Sinha的想法似乎太過(guò)大膽了。但僅就光子所表現(xiàn)出的粒子性而言，這種假設(shè)又是合理的，而且在理論推導(dǎo)層面也找不出明顯的錯(cuò)誤。愛(ài)因斯坦當(dāng)年之所以提出光子理論，就是因?yàn)樵诮?jīng)典物理學(xué)中無(wú)法對(duì)光電效應(yīng)加以解釋?zhuān)磥?lái)我們是否可以做到呢？