光到底是粒子还是波困扰了科学界几百年，主要原因来自于对于光是波或是粒子的解释存在相互不协调。直到20世纪20年代“波粒二象性”的提出，关于光本质问题的争论才告一段落。目前光的波粒二象性是被科学家普遍认可的观点，这一论断可以解释很多光的现象。波粒二象性是指某种物质同时具备波和粒子的特征，是量子力学中的一个重要概念。对于波粒二象性这么重要的概念科学家探索的脚步从来就没有停止过，从早期的牛顿、惠更斯对光本质的探索开始，发展到爱因斯坦光量子学说的建立，一直到波恩等人提出的量子理论，这都是科学家研究波粒二象性的足迹。
　　一、光的波动说和粒子说的争论
　　人类很早就展开了对光的研究，我国先秦时期的《墨经》是世界上最早记录光学的书籍，世界上最早的“小孔成像”也是由墨子和其徒弟完成的。但是人类对光本性的研究要从17世纪才开始，意大利的数学家格里马第首先发现光的衍射现象，从而最早提出了光的波动性理论。随后在1666年，牛顿通过试验和分析，建立了光的粒子说理论，解释了色散现象以及光的反射和折射现象，虽然发现了牛顿环，但是却无法用现有光的理论解释这一现象。到此为止，关于光的本性出现了波动说和粒子说，两者之间的早期争论主要围绕“光的颜色”展开的，即支持光的波动说的格里马第和胡克都认为光的颜色是有光的频率决定，而以牛顿为代表的粒子说则认为光是由许多机械的微粒组成的。虽然在这之后关于光的本性展开了很漫长的争论，但由于都没有形成完整的科学理论，因此关于二者的争论并没有完全展开。
　　到了19世纪关于光的波动性由托马斯杨再次提起，他通过著名的杨氏双缝干涉实验证明了光是一种波，不仅第一次测定了光的波长，还为光的波动学说奠定了基础，并利用光的干涉定律对光的衍射现象做了进一步的解释，缺陷在于他认为光是一种纵波，导致其在理论上也遇到很多问题。在此之后，菲涅尔证明了“泊松亮斑”的存在，同时也证明了光的波动性的存在，但是他的实验也是无法解释光电效应和黑体辐射现象的存在。
　　二、光的波粒二象性的提出和发展
　　赫兹的实验不仅证明了麦克斯韦关于光的波动理论的正确性，而且在试验中他也发现了光电效应。光电效应的实验表明，微弱的紫光能从金属的表面打出电子，但是很高的红光却打不出电子，说明光电效应的产生取决于光的频率，跟光的强弱没有关系，这样的结论正好和光的波动说支持的理论相反。因此说，光电效应从某种程度上是支持粒子说的。随后爱因斯坦在前人研究的基础上深刻地分析了长期以来关于光的本质的争论，即光到底是波还是粒子。不仅对麦克韦斯的电子波理论的局限性进行了分析，而且也对普朗克处理黑体辐射的思路进行梳理和反思。爱因斯坦爱因斯坦比较全面地总结出了光和物质相互作用的种种现象，
　　从而提出了著名的光量子假说，也即假定光具有粒子性，在传播过程中以粒子流的形式传输能量。爱因斯坦提出的这种假说不仅成功解释了光电效应，同时也使人们对光的认识回到了粒子说。由于爱因斯坦提出的光量子假说解释不了光的偏振现象，因此他提出光同时具有粒子性和波动性，后来经过大量的理论分析和实验人们发现，光在传播过程中主要表现为波动性，而在与物质的相互作用时表现为粒子性。
　　对于光的这些特性我们不能简单地把光理解为物理学上的机械波更不能理解为实物的粒子，更不是两者的混合体。继爱因斯坦之后的德布罗意提出了物质波的观点，也就是说凡是微观粒子都具有波粒二象性。目前对于光具有波粒二象性的观点虽然已经被人们广泛接受，也有很多科学家在这个领域做出了很多有益的探索，但是也可能是受当时的科技水平和技术水平的局限，关于光的本质的探索还远远没有止步。
　　三、对光的波粒二象性的质疑
　　现代的物理学认为对于光的波动性和粒子性的适用范围是不同的，也就是说，光在空间里运动的时候体现为光的波动性而光与物质相互作用的时候则认为是光的粒子性。但是现代的物理学表明，不论任何物体，它只是一个悬浮于空间中的由各级粒子通过不同关系主体组成的松散的聚合体。也就是说构成一个物体的分子也好，原子也好都存间隙。那么对于光这种物体应该也具备这样的本性，那么对于光的粒子性和波动性在物理空间上的分界线的位置就显得模糊不清，所以从这方面看，光具有波动性是值得怀疑的。
　　在科学实验中也存在这样的矛盾现象，众所周知，杨氏的双缝实验被认为是光具有波动性的关键性证据，也就是光通过双缝后的不同光子之间发生干涉。但是，单粒子双缝干涉实验却证明了光具有粒子性。很显然，对于同一个实验装备所产生的干涉条纹我们得出完全不同的两种干涉机制和两种光的本性，确实感到有些困惑。
　　所以笔者认为，关于光的本性的探讨还远远没有结束，作为认识自然规律的物理学，不仅包含着对与错，真与假，而且还有大量的未知因素，也不可能完美无缺。在对波粒二象性的认识过程中，也充分认识到物理规律的动态性和相对性，更体会到科学的曲折性和追求真理的复杂性。
　　作者单位：河南省郑州市第七中学高三（5）班