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第29部分

的強度越大表明有越多的量子,所以能從金屬中打出更多的電子,頻率比較高的光意味著更大的量子,所以逃逸出來的電子會具有更大的速度。在某一量子尺度下,電子就完全不能夠獲得足夠的能量而離開金屬表面。

光電效應說明光是由微粒構成的,這原是牛頓支援的一種觀點。光的粒子說早在1678年就已經被荷蘭惠更斯的波動說所取代了。光的波動說看上去是如此優美,它清清楚楚地解釋了一系列光學現象,例如折射、反射和干涉等現象,因此人們不願意放棄。

19世紀楊氏雙縫實驗,當一個光源發出的光,投射到一個開有兩條狹縫的不透明的屏上,這兩條狹縫就像一個二次光源。光穿過它們之後繼續傳播,最後投射到一個螢幕上,形成明顯的明暗相間的帶狀條紋,這是一種典型的干涉作用,是光的波動本質的一個最好說明。

如果只能用一個光子,那麼必然是隻能穿過這兩個狹縫之一。可如果把單獨的光子一個接一個地向這兩條狹縫發射過去,並記下它們到達螢幕的位置,最後我們會得到以前用一束光照射時一樣的干涉圖樣。這說明,一個單獨的光子會因為它的波動性質而對兩條狹縫都有感覺。

1923年,德布羅意提出任何物體都具有波動兩重性,德布羅意的物質波方程式推出:波長為入=h/p=h/mv。為什麼我們在日常的生活中,看不到廣泛的波動效應?因為根據方程式,粒子的波動性決定於它們的質量,質量越大則相應的波長越小。對於原子而論,這一波長相對於它們的尺度來說很大,而對於通常的物體來說,這一波長就小到了微乎其微,所以看不到這樣的現象。

波粒二重性導致非常奇特的特點,比如電子是具有典型的兩重性,它無處不在,同時又無所在,這已經是神話中上帝的定義了。因此,波動性說明電子根本不像一個物體,它的行為只能用機率來描述。

1927年,海森伯提出著名的“不確定性原理”,這個原理認為自然界存在一個測量精度的極限,不可能同時準確測量兩個量。對於電子,如果知道它的位置,就不知道它的速度;同樣,知道它的速度就不知道它的位置。

不確定性原理意味著,我們對一個量測量得越準,則另一個共軛量的不確定性就越大。把這兩個不確定性聯絡起來的常數,是普朗克常數,即△x△p≥h。假設將一個電子的位置測量到奈米(10…9米)的精度,那麼動量會變得這樣的不確定性,以至於人們不能預料一秒鐘之後電子是否比100公里還近!

不確定性原理也導致另一個神奇的推論,即沸騰的真空:當空間越小,那麼不確定性就越大,因此真空是沸騰充滿活力的。在空間所有各處,真空場的能量永無止盡地在發生漲落現象,足夠大的能量漲落可以使得粒子—反粒子在瞬間生成,而且能力漲落越大,粒子對生成得就越迅速。

結論:波粒兩重性是觀察結論,我們一直缺乏核心理論解開宇宙為什麼存在波動兩重性。

三、波動本元

1.波動地球

在時空旅行論中,雲寒論述時空旅行存在混亂地球的故事,這個故事說明如果公元2000年的地球與公元1900年的地球之間有嚴格的因果關係,那麼就意味這個地球是混亂的,它會隨著公元1900年的地球變化而變化。

實際上因為時空分離,公元2000年的地球與公元1900年的地球之間並沒有因果關係,那麼出現這樣混亂地球的機率是很小的。不過既然公元2000年的地球可以有無限個,那麼新的問題出來了。

如果雲寒二號想透過時空旅行機到來公元2000年的地球,那麼他面臨的地球是不確定的,是有無限個地球。如果他在時空旅行機上設定公元2000年的地球時,時空旅行機的