这说明光是一种波,因为只有波才会发生干涉和衍射现象。
到了20世纪初,为了解释光电效应,爱因斯坦重拾光微粒说,并在普朗克能量子的启发下提出了光量子,成功解释了光电效应,并获得了诺贝尔物理学奖。
这让科学家们产生了疑惑,难道双缝干涉实验中光所呈现岀的波动性其实是大量光子相互作用的结果?
为此,科学家们把光子一个一个的释放出来,让它们逐个穿过双缝,竟然也形成了干涉条纹。光子竟然能够自己与自己发生干涉,光子似乎能够一分为二,同时穿过两条缝隙,这真是匪夷所思。可见,单个光子也具有波动性。科学家们把双缝实验中的光子换成电子,也得到了干涉条纹。


其实,光既具有粒子性又具有波动性,这种现象叫做波粒二象性。德布罗意还大胆地提出了物质波,认为一切粒子都具有波动性。
为了弄清楚干涉实验中光子究竟是如何通过缝隙的,科学家们装了一个探测器,用来观测光子究竟是从哪个缝过去的。虽然知道光子穿过了哪条缝,可神奇的一幕出现,干涉条纹竟然消失了。如果我们不观测,干涉条纹又神奇的恢复了。这说明人的观测行为竟然能够影响实验结果。

难道光子有意识,又或者真像科幻小说《三体》中描述的那样,有某种未知的东西在监视我们的实验?一些人就此认为人的意识可以左右实验结果,从而用来佐证唯心论。
本着唯物主义的态度,对此,量子力学给出的解释是测量会导致波函数坍塌。只要被观察,光就会随机坍塌为粒子态,干涉现象也就消失了。微观粒子并不像宏观世界中的物体那样具有确切的位置,而是处于一种概率分布的状态,我们只能知道它出现在某个位置的概率,比如核外电子的分布。要想知道粒子的确切位置,就必须进行测量。
