铸工先锋 第17章：光子柱

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这个房间里面有一个产生光束的装置。贺辛打开之后，看到装置产生的光束在一个放满反光镜的盒子里来回折返。这个光和普通的光不太一样，好像挡住了后面的物体，挡住了视线。

他把一个包放在盒子上方，看到光束把包支撑了起来。松开手，包没有掉下去。

看来这里就是用来产生光子实物的地方。

光沿着光路照射，在光路上产生实际的物体。但是过一段时间之后，这个实际的物体就会消散。

贺辛说：“这个东西黎研究员已经研究过。怎么这里还有一个？”

芗煜说：“看来就是和黎研究员那个一样的，只是功率更大了。”

贺辛说：“这里光子组成的实际物体只是在短时间内能够成型。时间一长形成的实际物体就会消散。”

瞬频说：“所以这里光子实际物体只是有短时间支撑的作用。”

科学家认为，光是电磁波，也是粒子。詹姆斯·麦克斯韦将电磁学的理论加以整合，提出麦克斯韦方程组。这方程组能够分析电磁学现象。应用电磁波方程计算获得的电磁**速等于做实验测量到的光波速度。麦克斯韦于是猜测光波就是电磁波。电磁学和光学因此联结成统一理论。海因里希·赫兹做实验发射并接收到麦克斯韦预言的电磁波，证实麦克斯韦的猜测正确。光子，是传递电磁相互作用的基本粒子，是一种规范玻色子，由爱因斯坦提出。

研究对象原来是被明确区分为粒子和波动。前者组成了物质，后者是光波、电磁波。波粒二象性解决了这个纯粒子和纯波动的困扰。它提供了一个理论框架，使得任何物质有时能够表现出粒子性质，有时又能够表现出波动性质。量子力学认为自然界所有的粒子，如光子、电子或是原子，都能用一个微分方程，如薛定谔方程来描述。这个方程的解是波函数，它描述了粒子的状态。波函数具有叠加性，它们能够像波一样互相干涉。同时，波函数也被解释为描述粒子出现在特定位置的机率幅。粒子性和波动性就统一在同一个解释中。

在日常生活中观察不到物体的波动性，因为物体的质量太大，导致德布罗意波长比可观察的极限尺寸要小很多，因此可能发生波动性质的尺寸在日常生活经验范围之外。经典力学能够解释大部分的现象。对于基本粒子来说，它们的质量和尺寸局限于量子力学所描述的范围之内，和现实可观察的物体差别很大。

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