現代物理學最先研究的就是我們最熟悉也最陌生的物質——光。

　　自從科學家發現世間萬物皆是由最微小的例子所構成之後，人們便嘗試破解，光這種物質究竟是由什麼所構成的？

　　於是就有科學家猜想，如果把光這種物質，不停的放大切割，直到它再也不能切割為止，這時人們得到的就是構成光這種物質的最小粒子。科學家把它叫做光子。

　　光子的概念被提出之後，科學家就想去破解光子究竟是怎樣的一種存在？

　　透過陰影效應和其它一些自然現象，人們觀察發現，光是一種波。於是人們自然而然地認為光子也應該是一種波。

　　直到偉大科學家愛因斯坦。解釋了光電效應之後，人們發現光子這種波竟然也具有粒子特性。

　　在科學家們的傳統認知裡，在客觀自然界之中。波和粒子是完全不同的兩種形態，是無法共存的。可光子既是波也是粒子，這就讓人們陷入了巨大的認知矛盾之中。

　　於是物理科學家們就開始爭論，光子究竟是波還是粒子？於是就有了雙縫干涉實驗。

　　有興趣的朋友可以去網上搜索一下，雙縫干涉實驗的具體內容。

　　為了有些比較懶的朋友，理解起來方便，我還是用我的語言，簡單通俗的講解一下，雙縫干涉實驗究竟是怎麼回事？

　　科學家用一把光子機槍，將單個的光子向一個方向不停地發射，使其穿過兩道極其細小的縫隙，然後在一塊螢幕上呈現出我們可以觀測的影像。

　　如果影像是多道斑馬狀條紋，則證明光子在穿過兩道縫隙之時，發生了干涉效應，就可以證明光子是一種波。

　　反之影像上則會呈現兩道槓，那麼就證明光子沒有發生干涉效應，也就是說光子是一種粒子。

　　估計大家沒聽懂，不過沒關係。大家只需要知道，雙縫干涉實驗，讓物理學家們更加困惑，是因為這個實驗過程裡，有三個他們用傳統知識無法解釋的怪異現象。

　　我們知道光子機槍發射出來的是單個的光子，而它面前的卻有兩道縫隙。按照人們的傳統理解，這顆光子要麼從左邊那道縫隙透過，要麼就會從右邊那道縫隙透過。

　　可實驗結果卻證明，光子是同時從兩道縫隙透過。因為光子在透過這兩道縫隙之後，發生了干涉效應，在螢幕上呈現多道斑馬狀條紋，這證明光子是一種波。因為只有波的形態，才能使一顆光子同時透過兩道縫隙。

　　可是當科學家們在兩道縫隙前面，架上高速探測機，想要捕捉光子穿過兩道縫隙時的，具體情況的時候，卻詭異的發現，光子是以單一粒子的形態，通過了單一縫隙。這是因為螢幕影像上顯示的是兩道槓，這表示光子是以粒子形態穿過的單一縫隙。

　　這個現象可以簡單理解為，人們不去觀察的時候，光子是以波的形態存在，而當人們想要去觀察的時候，光子則表現為粒子形態。

　　隨著科學技術的進步，科學家們發現在微觀領域。不僅僅是光子，其它所有的微小粒子，例如電子、原子、質子，甚至一些大分子，它們都呈現光子這種既是波也是粒子的非常規形態。

　　物理學家們把這類微觀粒子統稱為量子。在這些微觀粒子身上，所呈現的不符合常規物理知識的現象，可以歸納總結為一門學問，這就是量子力學。

　　愛因斯坦總結歸納了雙縫干涉實驗和其他一些科學家的研究成果，提出了“波粒二象性”：

　　“光是波也是粒子。光在傳輸的過程中，表現形態是波。當人們觀察時，表現形態為粒子。”

　　波粒二象性描述了發生在光子身上的兩個難以解釋的奇怪現象。科學家們進一步在其他量子身上做實驗，發現波粒二象性雖然難以理解不可想象，但卻是真實存在的，也就是這個歸納出來的假說是正確的。

　　波粒二象性進一步推演，人們最終確定了量子領域的兩條基本原理。

　　量子力學第一原理：微觀量子既是波也是粒子。它的專業名稱叫做“疊加態”。

　　量子力學第二原理：當你不去觀察時，微觀量子呈現疊加態。當你觀察時，微觀量子呈現確定態。通俗點講就是，你不去觀察時，量子即是波也是粒子。當你觀察時，量子就會呈現，要麼是波，要麼是粒子的確定形態。它的專業名稱叫做“不確定性”，也叫做“觀察者原理”。

　　量子力學的這兩條原理，有些燒腦。無法拋棄客觀世界物理規律的人，難以理解。

　　下面我為大家打個比方，將微觀量子領域的這兩條基本原理，形象的帶入我們所熟悉的客觀物理世界，你就會發現這兩條原理，有多麼神奇和不可思議。

　　請大家在腦中構建這麼一副場景（魔方實驗）：

　　假設有一個生產魔方的玩具廠，他們只生產兩種形狀的魔方。一種是方形魔方，另外一種是圓形魔方。

　　突然有一天，玩具廠的工人將他們工廠生產的一個魔方，放到了你手裡，告訴你說，你手裡這個魔方，它既是方形的也是圓形的。

　　現在你一定認為這個工人在胡說八道，因為你知道他們工廠生產的魔方只有兩種形狀，要麼是方形，要麼是圓形。

　　正當你準備喝罵對方撒謊之時，你撫摸這個魔方的手掌，所傳回來的觸覺告訴你，這個工人沒撒謊，你手裡的這個魔方竟然真的既是方形也是圓型。

　　這讓你感覺到不可思議？這種既是方形也是圓形的感覺到底是怎麼來的？

　　於是你翻閱了各種資料，做了各種驗證，證明這個魔方的確是這家工廠生產的。

　　可是你知道這家工廠生產的魔方只有兩種形狀，不是方形就是圓形。可是為什麼你手裡的這個魔方，給你的感覺，它即是方形又是圓形呢？

　　接下來你想了三天三夜，終於想明白錯在哪裡了？

　　產生這種疑惑的根源就是你對這家工廠的認識完全錯了。這家工廠生產的魔方，不是你認為的方形或者圓形，而是方形和圓形中間的一種狀態，或者說是方形和圓形融合之後的一種狀態。你給這種狀態起了個名字，叫做“疊加態”！

　　這種疊加狀態就會讓你產生即是方形也是圓形的感覺。

　　這個實驗進行到這裡，你會感覺自己被騙了。於是你就瘋狂的衝到那家工廠裡面，親手撫摸每一個魔方。然後你發現他們生產的每一個魔方，形狀都是這種疊加態。

　　現在我告訴你，你手裡的這個魔方和工廠生產的所有魔方，它們就是量子也就是微觀粒子，那家玩具廠就是造物主。

　　造物主製造的量子或者說微觀粒子就是這種疊加態形狀。具體到光子來說，既是波也是粒子。

　　這就是量子力學裡面最經典的第一原理，疊加態原理。

答：這個問題，無法直接回答“是”或者“否”，因為現代物理學描述，光具有波粒二象性！

要理解這點很難的，艾伯菌剛接觸量子力學得時候，也在糾結“光到底是粒子，還是波”，無論你選擇哪個結果，都有與之相悖的現象無法解釋。

最後你不得不妥協，去接受“光既是粒子，也是波”！至於如何理解，抱歉，我理解不了，反正就是這樣！

但是我們的妥協是有回報的，而且回報非常豐富，一旦你認可了“光既是粒子，也是波”，那麼對於光的一切性質，起碼目前所知的性質，你都可以用量子力學來描述，沒有例外！

在研究電磁波傳遞資訊時，我們用麥克斯韋方程組；在研究光電效應時，用量子力學公式；甚至你都可以交叉驗證，理論會給你高精度的結果，並符合事實！

對於波粒二象性的理解，我們可以這麼看：或許人類的思維方式，是不完備的，波粒二象性本是世界的實質，但是人類在自己的認知層面，把“波”和“粒子”強行分為兩種形式，這也是量子力學給人帶來困惑的地方，畢竟拋棄“常識”是很難的。

光既是一種高頻的電磁波，又是一種由光粒子的基本粒子組成的粒子流。所以你說的這句話，也對也不對。

對的是，光確實是光粒子組成的例子流。不對的地方在於，除此以外，光還是電磁波。

這裡難以理解的地方，也是當初讓無數頂尖物理學家困惑的地方，就是光既是電磁波又是粒子。

我們只能說，微觀世界的表現，確實不是我們處在宏觀世界的人所能完全理解的。

你說的後面那句話，車燈開啟後光粒子源源不斷從燈管射出，也是對的。換種形式來說的話，就是光源中電子獲得了額外的能量（電能），當能量不足以使其躍遷到更外層的軌道時，電子就會加速運動，同時以電磁波的形式釋放能量；當能量合適時，電子會躍遷到合適的軌道，進入了穩定態；如果達不到，它又會回到原來的軌道，繼續釋放電磁波。而這個電磁波，就是光。

你所說的，車燈開啟，光粒子開始從燈管中射出也是對的。

你可以這樣理解，車燈光源發光，就是一段一段的電磁波組成的光粒子，或者一個個的光粒子組成的電磁波。這就是光的波粒二象性。

這些重大的發現與理論，就是牛頓、麥克斯韋、愛因斯坦等著名物理學家的重要成果，是物理學大廈的基石。

▲麥克斯韋（James Clerk Maxwell），電磁學奠基人，第一個將電學、磁學、光學統一起來

2015年3月，瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）的科學家成功拍攝出有史以來第一張光同時表現出波粒二象性的照片。這一突破性成果發表在最近的《自然·通訊》雜誌上。

這張照片中，底部的切片狀景象展示了光線的粒子特性，頂部的景象展示了光線的波特性。這張照片是由法布里奧·卡彭領導的研究小組進行實驗所成功拍攝的。法布里奧·卡彭認為，這為未來的量子計算機開闢了新途徑。

想要知道光是什麼樣子的，很簡單呀，看一下就知道了。現在的攝像技術已經能夠快到捕捉到光的軌跡了。下面這幅圖就是科學家拍到的光傳播的樣子：

可以看到圖中的光經歷了傳播和反射，這束光既有粒子的性質，也有波的性質，也就是說這個東西既像是一個粒子，有這麼一個還算明晰的邊界，也像是波，在空間中有強弱的變化。如果說非要做個比喻的話，這個東西應該像是一團飄動的雲，這團雲既是一個單獨的個體，也是會向外延申的、受到外界干擾的。

總之真正看到“光”是什麼的時候，還是覺得挺有意思的。當然，我本人不是搞物理的，所以說有些描述不是特別專業，希望有相關的專業人士對這副動圖加以合適的解釋。如果能夠把這樣的可見的現象跟書本上的公式聯絡起來，一定是一件很有意思的事情。