我们现在都知道光具有波粒二象性，但是一个理论在研究出来之前总是会经历各种质疑，然后不断地有人来研究完善，最终才形成理论的。而光学，本来就是一个比较有趣且困难的学科，那么一开始关于光的波动与微粒学说的争辩发生了什么有趣的故事呢？我们一起来看看吧。

抽象背景之光Light of abstract background

牛顿的微粒说与皇家学会

毋庸置疑牛顿是一个十分伟大的物理学家，但是他却很少发表论文，为什么呢？

17世纪，惠更斯等人提出了光的波动学说，惠更斯的波动学说跟笛卡尔以及胡克的思想是一致的，认为光是一种波动。但是对于波动学，存在一个严重的问题，就是没有看到光波的干涉和衍射现象。

惠更斯

于是牛顿就提出了光是微粒的说法。可当时的胡克，比牛顿大10岁左右，跟牛顿比较起来，胡克是老师一辈的人，胡克支持波动说。牛顿写了一篇关于光的微粒学说的文章寄给了皇家学会，希望皇家学会能够发表这篇文章。结果胡克非常生气，说这简直是胡扯，光怎么会是微粒，光是波动这个问题早搞清楚了，于是就不登牛顿的文章，牛顿一气之下再也不给皇家学会会报投稿，所以牛顿没有多少论文。

我们有时候看到有牛顿的一些短文，这些，都是牛顿给他的朋友通信的时候长篇大论说的，牛顿出名以后就有人把它截下来一段一段的。

牛顿画像

光的波动说的重拾

牛顿的微粒说后来还是战胜了波动说，主要还是有两点原因：既然是波，却没有看到干涉和衍射现象，这是致命的；再有一点，牛顿的威望太高了，在力学上的成功使大家都认为牛顿是圣人。那当然牛顿想的是有道理的，所以微粒说，就战胜了波动，这一战胜就是100多年。

到后来1801年，英国的青年学者托马斯扬完成了光的干涉实验，发现光是波，而且是横波。

托马斯一开始也没有说光是横波，他只说光是波。那就有人根据一些光现象反驳他，他突然恍然大悟，意识到光是横波，这下关于光的现象就都能说明了。这个时候，光的波动说又战胜了微粒说。

托马斯杨

托马斯杨的神奇一生

托马斯杨，是历史上有名的神童才子，两岁的时候就能读书，4岁的时候将圣经通读了两遍，他14岁的时候就通晓了拉丁语、希腊语、法语、意大利语、希伯莱语、波斯语和阿拉伯语等多种语言。还会演奏多种乐器；他在物理学、化学、生物、医学、天文学、哲学、语言学、考古学等领域都有贡献。

他一开始当医生，研究视觉发现了散光的原因，转而对光感兴趣了，然后提出了光的波动说，而且指出光是横波，还提出颜色的三色理论。

三色光

后来又对考古学作出了贡献，他破译了古埃及的拉希德石碑上的一些文字。拉希德石碑上有很重要的古埃及时代的一些文字，有三段是用不同的文字写成的。

古埃及文字

但是这三种文字，当时的学者一种都不认识，托马斯杨通过比较，破译了一点。后来法国人商博良，也是一个神童，他把这个文字全破译了。

别看托马斯是神童，英国人也认为他很聪明，但是他对牛顿的微粒说产生异议的时候，就遭到了英国国内强有力的反对。好多人就说，看这小子不知道天高地厚，他居然敢反对伟大的牛顿。因为牛顿在英国人的心目当中简直就是个圣人。所以，托马斯扬的文章也登不出来，他最后还自己打印了100篇论文想卖，但是就卖出去一份。当然最后真理是挡不住的，最后实验还是支持了托马斯的波动说，波动说又战胜了微粒说。

光的波粒二象性

光电效应

1887年，光电效应被德国的科学家赫兹发现，这一发现又再次证明了光的微粒性。

1905年爱因斯坦发表了一篇论文，他认为对于时间的平均值，光表现为波动；而对于时间的瞬时值，光变现为微粒性。这是历史上第一次提出了光的波动性与微粒性的统一，这一科学理论最终也是得到了世界上的广泛接受。

总结

光的波动性与微粒性之争持续了几个世纪， 无数的科学家为此做出了贡献，努力为世人揭露科学的真相，最后才有了我们现在所熟知的“波粒二象性”。

后人总是站在巨人的肩膀上，为伟大的科学家们点赞。我是赤凌，关注我，学习更多趣味物理学史。

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