粒所组成的粒子流，发光物体接连不断地向周围空间 发射高速直线飞行的光粒子流，一旦这些光粒子进入人的眼睛，冲击视网膜，就引起了 视觉， 这就是光的微粒说． 牛顿用微粒说轻而易举地解释了光的直进、 反射和折射现象． 由 于微粒说通俗易懂， 又能解释常见的一些光学现象， 所以很快获得了人们的承认和支持． 但是，微粒说并不是“万能”的，比如，它无法解释为什么几束在空间交叉的光线 能彼此互不干扰地独立前时，为什么光线并不是永远走直线，而是可以绕过障碍物的边 缘拐弯传播等现象． 为了解释这些现象，和牛顿同时代的荷兰物理学家惠更斯，提出了与微粒说相对立 的波动说． 惠更斯认为光是一种机械波， 由发光物体振动引起， 依靠一种特殊的叫做“以 太”的弹性媒质来传播的现象．波动说不但解释了几束光线在空间相遇不发生干扰而独 立传播，而且解释了光的反射和折射现象，不过在解释折射现象时，惠更斯假设光在水 中的速度小于在空气中的速度，这与牛顿的解释正好相反．谁是谁非，拉开了近代科学 史上关于光究竟是粒子还是波动的激烈论争的序幕． 尽管波动说可以解释不少光学现象，但由于它很不完善，解释不了人们最熟悉的光 的直进和颜色的起源等问题， 所以没有得到广泛的支持． 再加上当时受实验条件的限制， 还无法测出水中的光速，便无法判断牛顿和惠更斯关于折射现象的假设谁对谁错．尤其 是牛顿在学术界久负盛名，他的拥护者对波动说横加指责，全盘否定，终于把波动说压 了下去，致使它在很长时间内几乎销声匿迹．而微粒说盛极一时，居然在光学界称雄整 个 18 世纪． 2．英姿焕发的波
动说 进入 19 世纪以后， 曾被微粒说压得奄奄一息的波动说重新活跃起来． 一个个崭新的 实验事实，使波动说雄姿英发，应付自如，进入了一个“英雄时期”． 第一位向微粒说发起冲击的是牛顿的同胞托马斯·杨．1801 年，年轻的托马斯·杨 一针见血地说：“尽管我仰慕牛顿的大名，但我并不因此非得认为他是百无一失的．我 遗憾地看到，他也会弄错，而他的权威也许有时阻碍了科学的进步．”托马斯·杨为了 证明光是一种波，他在暗室中做了一个举世闻名的光的干涉实验．我们知道，干涉现象 是波动的一个特性，托马斯·杨的成功，证明了光确实是一种波，它只有用波动说才能 解释，微粒说对此一筹莫展． 给微粒说以沉重打击的第二个实验是光的衍射实验．衍射现象也是波的基本特性之 一，这是一种波在传播过程中可以绕过障碍物，或穿过小孔、狭缝而不沿直线传播的现 象．法国物理学家菲涅尔设计了一个实验，成功地演示了明暗相间的衍射图样，在微粒 说看来，光的衍射现象则是不可理解的． 给微粒说以致命打击的是对光速值的精确测定．牛顿和惠更斯在解释光的折射现象 时，对于水中光速的假设是截然相反的，谁是谁非，难以证实．到了 19 世纪中叶，法国 物理学家菲索和付科，分别采用高速旋转的齿轮和镜子，先后精确地测出光在水中的传 播速度只有空气中速度的四分之三．又一次证明了波动说的正确性． 经过反复较量，波动说终于压过了微粒说，取得了稳固的地位．到 19 世纪 60 年代， 麦克斯韦总结了电磁现象的基本规律，建立了光的电磁理论．到 80 年代，赫兹通过实验 证实了电磁波的存在，并证明电磁波确实同光一样，
能够产生反射、折射、干涉、衍射 和偏振等现象．利用光的电磁说，对于以前发现的各种光学现象，都可以做出圆满的解 释．这一切使波动说锦上添花，使它在同微粒说的论战中，取得了无可争辩的胜利． 3 ?重整旗鼓的微粒说 正当波动说欢庆胜利的时候，意外的事情发生了，以太存在的否定和光电效应的发 现，这些新的实验事实又一次要置波动说于死地． 波动说认为，光是依靠充满于整个空间的连续介质——以太做弹性机械振动传播 的．为了验证以太的存在，1887 年，美国物理学家迈克尔逊和莫雷使用当时最精密的仪 器，设计了一个精巧的实验．结果证明，地球周围根本不存在什么机械以太．没有以太， 光波和电磁波是怎样传播的呢？面对这一波动说难以克服的困难，微粒说跃跃欲试．光 电效应的发现，使微粒说再次“复辟登基”．所谓光电效应，就是指金属在光的照射下， 从金属表面释放出电子的现象，所释放的电子叫做光电子．大量的实验证明，光电效应 的发生，只跟入射光的频率有关，只要入射光的频率足够高，不管它强度多弱，一旦照 射到金属上， 立刻就有光电子飞出． 而从波动说的观点看， 光电效应是绝对无法理解的． 因 此，波动说完全陷入了困境．而爱因斯坦运用光量子说——全新意义上的微粒说，把光 电效应解释得一清二楚．至此，光的微粒说又昂首挺胸．活跃在科学的舞台上．但是， 爱因斯坦并没有抛弃波动说，而是把二者巧妙地结合在一起，并辨证地指出：“光—— 同时又是波，又是粒子，是连续的，又是不连续的．自然界喜欢矛盾??”，这一思想 充分体现在他的光量子理论的两个基本方程Ｅ＝ｈν 和ｐ＝(ｈ/λ )
中，把粒子和波紧 密地联系在一起． 三、爱因斯坦与玻尔的历史性论争 20 世纪最伟大的两位物理学家阿尔伯特·爱因斯坦和尼尔斯·玻尔对于量子力学 的创立与发展，都做出了重大的贡献．有趣的是，在 1927 年 9 月科漠国际物理会议上， 当玻尔正式提出了他有名的“互补原理”之后，受到了爱因斯坦的强烈反对．从此，这 两位同时代、同行业的科学巨星，直到他们死去之前，共进行了近 40 年具有浓厚哲学色 彩的大争论． 即使是现在， 仍可感到这一争论对现代物理学理论基础研究所产生的冲击． １．论争的渊源 提及这场大争论，首先得从哥本哈根学派说起． 在 20 世纪 20 年代，丹麦著名物理学家玻尔在哥本哈根理论物理研究所以其严谨的 治学作风、尊重他人首创精神的领导作风，吸引了大批对量子物理学有着基本相同的理 解的科学家，成为当时世界上力量最雄厚的物理学派．诸如，海森伯、泡利、狄拉克等 年轻的物理学家都先后在这里工作着，其中，玻尔对海森伯提出的测不准关系非常赞 赏．1927 年 9 月在意大利科漠召开的国际物理学会议上，玻尔提出了著名的“互补原 理”，从哲学上对测不准关系加以概括，用以解释量子理解的基本特征——波粒二象 性．这一著名的互补原理，被称之为量子力学的哥本哈根解释，正是这一解释受到了爱 因斯坦的尖锐批评，从而拉开了这场大争论的序幕． 2 ?论争的过程 爱因斯坦与玻尔的论战持续了近 40 年之久， 很令人瞩目． 论战的内容是围绕着关于 量子力学理论的特征和基本概念的解释问题，而这些问题又都属于哲学的领域，所以， 争论的实质就是围绕着量子力学的方法论原理及其哲学
诠释． 论战曲折迂回， 高潮迭起， 大致分成两个阶段． (1)论战的第一阶段 1927 年科漠会议上玻尔提出“互补原理”，对量子力学第一次作了互补解释，玻尔 是这样认为的：量子力学理论是一种以能量为动量的统计守恒为基础的纯几率观点，量 子力学的规律具有统计性质．并且，他主张在量子物理中应当抛弃因果性和决定论的概 念，而代之以互补原理． ?? 1927 年 10 月，第五次索尔维国际物理学讨论会在布鲁塞尔召开，爱因斯坦在会上 发言，第一次在公开场合下对量子力学的发展表示不满．他反对抛弃严格的因果性和决 定论的概念，坚持基本理论不应当是统计性的，他认为在几率解释的后面应当有更深一 层的关系，应当能够揭示微观世界的因果性联系，所以他在会议上支持德布罗意的导波 理论． 为了揭露量子力学理论的逻辑矛盾性，从而否定测不准关系，爱因斯坦还精心设计 了一系列的理想实验，企图驳倒玻尔，玻尔据理力争，一次次巧妙地摆脱了困境．例如， 爱因斯坦设计了一个可以称重量，且有可控快门的光箱子实验，并以此来否定能量对时 间的测不准关系．而对此严重的挑战，玻尔经过一个不眠之夜的紧张思考，终于喜出望 外地发现．可以“以其人之道还治其人之身”的办法回击爱因斯坦，即利用爱因斯坦广 义相对论中时钟速率与引力势的关系，驳倒了爱因斯坦的挑战．因此，爱因斯坦不得不 承认量子力学的逻辑一贯性． （2）论战的第二阶段 当爱因斯坦试图从逻辑上反驳哥本哈根学派而遭受挫折后， 便放弃了这方面的努力， 转而集中于批评量子力学理论的不完备性．1931 年 2 月 26 日，爱因斯坦等三人合作发 表了“量
下列选项不属于科学史上著名的科学论战的是
