#你我皆量子#量子（Quantum）的概念最早由M·普朗克在二十世紀(jì)初提出，主要是為了解釋黑體輻射現(xiàn)象。我們學(xué)“光”的時(shí)候，大部分中學(xué)老師會(huì)告訴你黑色可以吸收所有光。這是一個(gè)便于小朋友理解的簡(jiǎn)化說(shuō)法。如果到大學(xué)仍然學(xué)物理，就會(huì)發(fā)現(xiàn)這句話(huà)的內(nèi)涵相當(dāng)豐富，其背后的理論是可以說(shuō)是量子論的奠基石，指出了光是一種能量取值不連續(xù)的微觀簡(jiǎn)諧振子，而不是一種光微粒。

相比黑體輻射，光電效應(yīng)更能簡(jiǎn)單地讓人理解經(jīng)典物理在描述電磁波方面的局限性。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，19世紀(jì)末的物理學(xué)家在研究電磁波的時(shí)候，意外發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)光照在金屬罩子上的時(shí)候，把什么玩意打出來(lái)了。過(guò)了幾年，電子被觀察到，人們就知道這個(gè)被打出來(lái)的玩意是電子，形成了光電流。這個(gè)現(xiàn)象就是光電效應(yīng)。

但是這里就有問(wèn)題了：當(dāng)時(shí)由于光的衍射等實(shí)驗(yàn)，物理學(xué)界普遍認(rèn)為光是一種波。按照波動(dòng)理論，光電子是因?yàn)榻饘僭颖还獠◤?qiáng)行震動(dòng)，圍著它的小電子被迫一起搖擺，能量累積起來(lái)，電子受不了了就跑了。那么也就是說(shuō)，光震動(dòng)的幅度越大（光強(qiáng)越大），電子就被晃得越厲害，被甩飛出去的時(shí)候速度也就越大。但實(shí)驗(yàn)證明，光電子跑不跑，跑得快不快，跟光強(qiáng)壓根沒(méi)關(guān)系。

于是，光的波動(dòng)理論受到了挑戰(zhàn)。那么如果光是一種粒子，光電效應(yīng)就可以描述為罩子上下了一場(chǎng)光粒子雨，把許許多多小電子從原子身上砸了出來(lái)。光越強(qiáng)，也即粒子數(shù)量越多，被打出來(lái)的電子就越多，形成的光電流就越大。因?yàn)槎际潜煌瑯拥墓饬Ｗ哟虺鰜?lái)的，所以初始能量都一樣，不存在跑得快不快的問(wèn)題。

但是問(wèn)題又來(lái)了，這個(gè)理論沒(méi)法解釋為什么紅色光比紫色光打出來(lái)的粒子跑得慢。

這時(shí)候愛(ài)因斯坦就基于普朗克量子假設(shè)，提出了光量子說(shuō)，圓滿(mǎn)解釋了光電效應(yīng)的全部實(shí)驗(yàn)規(guī)律：?jiǎn)紊庥晒饬孔咏M成，是能量的最小單元，既有波動(dòng)性，也具有微粒性。波長(zhǎng)越長(zhǎng)的光量子能量越小，所以紅色光比紫色光打出來(lái)的電子跑得慢。

說(shuō)到這里，讀者一定不知道我想說(shuō)什么。其實(shí)我想說(shuō)的是，那個(gè)最開(kāi)始發(fā)現(xiàn)光電效應(yīng)的物理學(xué)家，名字叫海因里希·魯?shù)婪颉ず掌?。我們所熟悉的頻率單位Hz就是他的姓Hertz，艾赫EHz是Exa-Hertz的縮寫(xiě)。

這位大哥當(dāng)時(shí)主要是基于波動(dòng)理論，想證明電磁波存在，設(shè)計(jì)了一個(gè)觀察電火花的小實(shí)驗(yàn)，具體是啥實(shí)驗(yàn)不贅述了?？傊掌澯^察到了光電效應(yīng)，但當(dāng)時(shí)湯姆孫還沒(méi)有觀察到電子，而赫茲的主要注意力集中在麥克斯韋電磁理論上，所以也沒(méi)有做進(jìn)一步研究。

赫茲1887年觀察到光電效應(yīng)，1894年去世。湯姆孫1897年觀測(cè)到了電子。普朗克1900年建立黑體輻射理論。1905年愛(ài)因斯坦提出了光量子說(shuō)，引起軒然大波，被麥克斯韋的粉絲們集體抵制了十幾年，終于事實(shí)勝于雄辯，也勝于權(quán)威崇拜。諾貝爾獎(jiǎng)1921年被物理學(xué)界乖乖捧到愛(ài)因斯坦的手上，獲獎(jiǎng)原因正是愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程。

固有思維定勢(shì)擁有強(qiáng)大的慣性，即使是物理學(xué)家也有死不認(rèn)錯(cuò)的時(shí)候，而且錯(cuò)的人越多越不肯低頭，這都是人性。但是人類(lèi)的進(jìn)步絕不會(huì)因此而止步不前，最終敢于突破、尊重事實(shí)、承受得住誤解與孤獨(dú)的人才能找到海洋中的寶藏，與歷史上最偉大的思想同頻共振，迸射出恒星誕生一般的耀眼光芒。

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