波粒二象性概念解析

本小节解析“波粒二象性”这一概念包含哪些未被诠释的客观现象,及这一概念诞生的背后逻辑错误,以让读者更清楚了解科学界在光的研究与波粒二象性现象观察中所犯的具体错误,也是笔者解析波粒二象性的思辨过程,与“电荷概念解析”小节类似。

波粒二象性,一般指光即具有波动性,又具有粒子性,后推广到所有微观粒子或一切物质形态都具有波粒二象性,并诞生出“物质波”这一概念。

这里着重要注意的一点是:

波动性=\=波,粒子性=\=粒子

那种说“光即是波又是粒子”的话,是误己误人的以讹传讹的错误说法,在于这种说法是犯了将必要条件当成充分条件的低级逻辑错误——波动性只是某一物质运动成为波的必要条件,粒子性只是某一物质状态成为粒子的必要条件。是波,必有波动性,这是充分条件关系;是粒子,必有粒子性,这也是充分条件关系,反过来就只能是必要条件关系。因此,若看到某人张口就来“光是粒子”、或“光是横波”,一般就可以判定其只是在背颂概念,而未曾深思过概念背后的问题,其言论没有多少科学价值。现实的真实情况是:

“光是什么”,还在研究中

光的波粒二象性,只是两种光现象揉合在一起后的概念,内在成因对于科学界来说是“不知道”。这一概念的诞生,是由于坚持“光是粒子”与坚持“光是横波”的两拨人各有对应的证据与理论,但又说服不了对方,经过几百年争吵之后,大家都累了,于是双方妥协,搞了个“波粒二象性”这么一个搞浆糊和稀泥的概念,它只是现象总成概念,而非什么有明确对应物质作用机理的科学概念,更不是本质性概念。当然,对于本书读者来说,理解完本章节“光与波的世界”关于光的本质解析论述之后,“光是什么”就不再是问题了。

理顺波粒二象性是“波动性与粒子性”的现象表述,而非“波与粒子”的二态表述,就可以继续探讨这二种现象是基于什么样的客观事件过程得出的。现实中,人们并不是看到光,就立马说这有波动性或这有粒子性,人们是通过仪器感知到光,检测出波动性与粒子性。如光的干涉实验,在屏幕上显示干涉条纹,说这是波的特征;又如光电效应现象,在电流计上探测到粒子信号,说这是粒子的特征。这里又存在一个关键重点:

人们感知到光的波动性与粒子性,都只是末端检测仪器的信号特征,而不是直接看到光在空间传播时的3D影像形态。

要是光如水波在水面空间一般涌动起落那么直观,或光如子弹在空气中一般直线前进撞击那么可见,那科学界自然不会纠结于光是波还是粒子的问题。正是由于科学界看不到光在空间传播时的直观3D形态,才有光的波粒二象性内在机制问题及光是波还是粒子的无休止争论。而光的波动性与粒子性对应的是末端检测仪器的信号特征,这里又存在一个逻辑关系:

末端检测仪器检测出波动性这一信号特征,与光本身有波动性,也只是必要条件的关系。
末端检测仪器检测出粒子性这一信号特征,与光本身有粒子性,也只是必要条件的关系。

在于信号特征,只是一种结果状态,它可以有许多原因产生,不同的原因,有一样的结果状态。是粒子,可以产生“粒子性信号”,不是粒子,可以产生“类粒子性信号”,两种信号形式在仪器上的表现是几近一样的。比如同一首歌(信号特征),可以是从人的口中(粒子)唱出,也可以是从音箱(非粒子)里播放出;又如甜味,可以是糖尝味道得出,也可以是糖精尝味道得出。将末端检测仪器检测出的信号特征(波动性、粒子性)当成只有唯一对应的物质形态(波、粒子)就会犯错。也即,

末端检测仪器检测出波动性,即可以是真有波在波动然后产生波动信号,也可以是另外原因产生类波动信号——类似波动的信号,看起来象是波在作用,但实际不是。
末端检测仪器检测出粒子性,即可以是真有粒子在撞击产生粒子信号,也可以另外原因产生类粒子信号——类似粒子的信号,看起来象是粒子在作用,但实际不是。

同样,这里要注意的是:类波动信号=\=波动信号,类粒子信号=\=粒子信号

类波动信号与波动性,类粒子信号与粒子性,分别都是会在仪器上显现一致,但作用根源不同。如此光的观察实验的结果,有四种可能组合,且前三种组合都可以产生光的波粒二象性现象:

1、若实验中的信号特征是“类波动信号+粒子信号”,那么可以确定光是粒子,但需探究这“光粒子”的时空结构,及其能产生类波动信号的物质作用机制。
2、若实验中的信号特征是“波动信号+类粒子信号”,那么可以确定光是波,但需探究这“光波”的承载媒介,及其能产生类粒子信号的物质作用机制。
3、若实验中的信号特征是“类波动信号+类粒子信号”,那么可以确定光即不是粒子也不是波,而是另外东西,仍需探究背后相对应的物质作用机制。
4、若实验中的信号特征是“波动信号+粒子信号”,那么可以确定实验出错,在于波与粒子的定义不同,必不能同时存在于一种物质形态上。

由于科学界在光的观察实验中得到的末端仪器信号特征,没有意识到要区分,也没有能力去区分这信号特征,是归属于类波动信号还是波动信号,或归属于类粒子信号还是粒子信号,而都是用等同方式看待实验结果,将类波动信号=波动信号,类粒子信号=粒子信号,胡子眉毛一把抓,从而有波粒二象性的问题。从上面四种可能性分析可知:

光的本质只能三居其一:是波,或是粒子,或都不是。

本身实验现象作为客观事实,是有其必然的内在物质作用根源,是不会有矛盾冲突,只有人的思维过程或理论认识才有矛盾冲突。若不能反思这一点,就会陷入困惑的境地。

以上是“波粒二象性”这一概念的背后问题实质——科学界们犯错了却不自知:没有分清波动信号与类波动信号,粒子信号与类粒子信号的区别,将光波的类粒子信号当成粒子信号,从而有所谓的波粒二象性这一概念。这个很难查觉的实验漏洞,结合非以太观下的其它错误理论的误导,从而教人们再也认识不了光的本质只是以太纵波这一简单道理。

这里作特别说明:笔者在其它章节中,类波动信号与波动信号,类粒子信号与粒子信号也分别都是混用的。读者需要自行判断提到波动性或粒子性时,分别其对应的是类波动信号还是波动信号所致,或对应的是类粒子信号还是粒子信号所致。