AI对光电实验的解读 悖离了物理体系

                 晏成和

 近代物理，进入了量子世界，源于现代物理的当家理论是“波粒二象性”的量子之说，这是一个烧脑的理论。说它烧脑，因为量子力学是用简单的实验“看到、证明”光既是粒子又是波，却无法用经典物理学的概念去完美定义它、解释它；光竟然是离散的粒子还是连续的波，当代科学不能简单直白说清楚；照亮万物的光是什么？回答不是直接来自客观事实，而是取决于我们如何观测它！于是，当代物理带上了幽灵的色彩，不确定的量子理论大行其道。

 概念来自事实、实验是理论的基础。近代物理学通过多方实验已经测得可见光的精确波长，以及高频光（紫外光）、低频光（红外光）的波动频率。得到的科学结论，光是电磁波。同时，物理学仍然是通过几个关键的实验来阐述这个光-是光子。波是连续的振动、光粒子是独立的个体，既是光波又是光子、只能统称之为量子。这奇怪的名称、不可想象的形态、烧脑的理论、还是科学吗？二象性理论之前拜读过，现在又请教了权威的AI，集当代科学之大成的AI回答：光量子理论是以下几个实验事实为依据建立的。

（为了方便阅读，AI的论述用宋体字） 

第一个实验：证明光是“波”

这些经典实验展示了光的波动性，即干涉和衍射现象，这是波独有的特性。

杨氏双缝干涉实验（1801年）

   · 过程：让一束光通过两个非常靠近的狭缝，然后投射到后面的屏幕上。

   · 现象：屏幕上出现的不是两条简单的亮斑，而是一系列明暗相间的条纹。

   · 解释：这只能用波的干涉来解释。光波从两个狭缝中穿出，就像水波一样相互叠加。在有些地方波峰与波峰相遇，亮度增强（明条纹）；在有些地方波峰与波谷相遇，相互抵消。

 (图解：波从两个狭缝中传出，产生干涉，形成明暗条纹)

   · 结论：这个实验强有力地证明了光是一种波。

第二个实验：证明光是“粒子”

百年后，这些实验展示了光的粒子性，即它是一份一份的、不可再分的能量包（光子）。

 光电效应（赫兹发现，爱因斯坦解释，1905年）

   · 过程：用光照射金属表面，观察是否有电子被打出来。

   · 经典波动理论无法解释的怪现象：

   · 频率阈值：对于某种金属，如果光的频率低于某个值，无论光多强（多亮），都无法打出电子。

    · 瞬时性：只要光的频率足够高，即使光非常微弱，电子也会立即被打出来。

    · 动能与频率相关：被打出的电子的动能，只与光的频率有关，而与光的强度无关。光越强，只是打出的电子数量越多。

    · 爱因斯坦的“光子”解释：光是由一个个“光子”组成的，每个光子的能量

 E = hν（其中h是普朗克常数，ν是光的频率）。

    · 光子像一个“粒子”，将其所有能量一次性传递给一个电子。

    · 如果光子的能量（由频率决定）不足以克服电子在金属中的束缚力，就无法打出电子。

    · 光强只代表光子的数量多，所以打出的电子也多。

    · 结论：这个实验完美地证明了光具有粒子性。爱因斯坦用一个光-电子方程解读实验的过程与原因，因此获得了诺贝尔奖。

   两个实验，铮铮如铁，事实是理论的基础，基于以上实验，物理学不得不认为光既是光波、又是光子，对这种有时是波、有时是粒子的光如何称呼？只有用一个扰头新名词-量子，物理学历经近百年的探讨、锤炼，成为当今走红的量子理论，甚至成为AI的共识。但是科学应该是事实的、逻辑的、通畅的，量子理论流行百年，还是有致命的百密一疏。

第一个实验，简单直白，无懈可击，光就是电磁波-光波。

第二个实验：用光照射金属表面，这里有光、还有物质（金属），二者是一个完备的物理体系，对于物理体系形成的效应，当然不能只在一个方面找原因、做文章。所以我们解读实验，观察有电子被“打”出来，除了认识光，还必须认识实验体系的另一方-金属物质的表面。

金属表面是原子，原子的表层是以一定的速率环绕运转的电子，是质子、电子在场作用下，形成电子高速率的运转。依据奥斯特实验：电子的运动产生磁场。那么，原子表面电子的运转必然会产生电磁场。即：物质（金属）外表面是有一定速率环绕运转的电子、并且运动的电子伴生着相应电磁场。

所以实验二中，不是光子直接对金属表面电子的撞击，而是光波对核外电子的运转形成的电磁场的相互作用，波与波形成作用必须有频率阈值（共振）：对于某种金属表面，如果入射的光波频率低于某个值，无论光多强（多亮），都无法金属运转电子形成共振、都无法打出电子。只有光波频率与电子运转频率相近、才能共振出电子；被振动出运转中的电子，只与光的频率有关，而与光的强度无关。光越强，只是发生共振的概率越多，振动出的电子数量越多。

实验二的事实与频率相关，频率是波的特征，恰好证明光是电磁波；早年对实验二的解读，忽略了被照射物质表面核外电子、忽略了核外电子的运转速率，忽视了投射电磁波与核外电子运转伴生的电磁波发生同频共振。现在我们还可以继续实验二，应该可以观察到两个现象：

1、因为发生共振是有一定的频率区间，除了光波必须达到一定的频率，效应才能发生；如果入射光频率进一步提高（超过阈值），这个光电效应会减弱，甚至停止。

2、如果是电子被“打”出来，那么被撞击出来的电子必定会沿着发射“光子”的方向，如果是振动溢出电子，则实验二溢出的电子方向随机。实验事实是：光波照射后，振动出来的电子方向是随机的、甚至是逆光波方向。

 希望有条件的实验室能够完成以上两个实验，让这个流传多年的光“粒子”猜想面对事实，结束光的“波粒二象性”困惑。

当然，AI还给出了第三个实验： 

第三部分：将两者结合——现代版的量子双缝实验

这是最令人震撼的部分，它直接展示了光的波粒二象性。

· 过程：我们使用非常微弱的光源，弱到每次几乎只发射“一个光子”穿过双缝装置。

· 逻辑推理与现象：

  1. 如果光只是纯粹的粒子，它每次只能通过一条缝隙，那么在屏幕上应该逐渐积累出两条亮斑。

  2. 如果光只是纯粹的波，那么即使很弱，它也应该同时通过两条缝隙并发生干涉。

  3. 实际结果：当我们不观测光子具体通过了哪条缝时，即使是一个一个发射光子，经过长时间积累，屏幕上依然出现了明暗相间的干涉条纹！这仿佛是每个光子自己同时通过了两条缝，然后自己与自己发生了干涉。

  4. 更神奇的是：当我们试图在缝隙旁放置探测器，去“观察”光子到底通过了哪条缝时，干涉条纹就消失了！屏幕上只会出现两条亮斑。

最后AI总结，这些实验告诉我们：

1. 光既不是经典的粒子，也不是经典的波。我们不能把它想象成一颗小子弹，也不能把它想象成水波。

2. 光具有“波粒二象性”。它是一种量子物体，其行为由概率波函数描述。

3. 表现为何种属性，依赖于观测方式：

   · 当我们不观测其路径时，它表现出波动性（干涉）。

   · 当我们试图观测其路径时，它就像个粒子一样，只通过一条缝，波动性消失。

4.  最准确的描述：光（以及所有微观粒子）的本质是一种量子实体，在我们不测量时，它处于 各种可能性的叠加状态（同时通过两条缝）；而测量行为本身会迫使它“选择”一个确定的状态（从哪条缝通过），这个过程被称为“波函数坍缩”。

所以，证明光既是粒子又是波的过程，就是整个量子力学建立的过程。它不是非黑即白的逻辑，而是一个告诉我们 “自然在微观尺度上的运行方式，远超我们的日常直觉” 的深刻事实。

第三个实验是：用微弱的光源进行实验一，前三个现象都与结果都是与实验一相同，证明光就是光波。只是过程中的“一个光子”穿过双缝装置，是不存在的，因为你不能在光究竟是光子、还是光波尚不确定的前提下，只发射“一个光子”，所以，实验三的1，2，3，都表现为干涉-光波；现象4的干涉条纹消失，是因为a，使用非常微弱的光源；b，在缝隙旁放置探测器，探测器工作必须取样，微弱的光源经不起探测器取样的干扰，导致干涉条纹消失。 

AI在三个实验之后，提出了“非经典”之说，把之前两百年的物理概念归结为“经典”，为了解读实验结果，提出来光既不是经典的粒子，也不是经典的波。这种自然界不经典存在的矛盾物（量子），与人们常识相悖。

三个实验，都是用了一定频率的光与物质的相互作用：一、三实验是光与非常靠近的狭缝（构成狭缝的应该是物质），实验过程是光波与狭缝物质表面电子相互干涉作用，；实验二，是光波与金属表面（肯定是运转着的）电子伴生电磁波的共振相互作用，光不是光子！

除了以上三个实验，人们在研究中还做了其它更多的实验，都是光与物质构成的物理体系。百年所有的实验解读全然不顾运转中的核外电子、放弃了物理体系中的另一半，这样“科研”的实验思路不完备、过程马虎（没有考虑“打”出电子的逆方向，没有用更高频率光波实验），凭什么值得信赖、传播？现在走红的量子理论是建立在这个单边、模糊物理体系之上的实验和理论，先天不足、造成了科学百年的沉寂。

                              2025/11/26