第17章：光子柱

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这个房间里面有一个产生光束的装置。贺辛打开之后，看到装置产生的光束在一个放满反光镜的盒子里来回折返。这个光和普通的光不太一样，好像挡住了后面的物体，挡住了视线。

他把一个包放在盒子上方，看到光束把包支撑了起来。松开手，包没有掉下去。

看来这里就是用来产生光子实物的地方。

光沿着光路照射，在光路上产生实际的物体。但是过一段时间之后，这个实际的物体就会消散。

贺辛说：“这个东西黎研究员已经研究过。怎么这里还有一个？”

芗煜说：“看来就是和黎研究员那个一样的，只是功率更大了。”

贺辛说：“这里光子组成的实际物体只是在短时间内能够成型。时间一长形成的实际物体就会消散。”

瞬频说：“所以这里光子实际物体只是有短时间支撑的作用。”

科学家认为，光是电磁波，也是粒子。詹姆斯·麦克斯韦将电磁学的理论加以整合，提出麦克斯韦方程组。这方程组能够分析电磁学现象。应用电磁波方程计算获得的电磁波波速等于做实验测量到的光波速度。麦克斯韦于是猜测光波就是电磁波。电磁学和光学因此联结成统一理论。海因里希·赫兹做实验发射并接收到麦克斯韦预言的电磁波，证实麦克斯韦的猜测正确。光子，是传递电磁相互作用的基本粒子，是一种规范玻色子，由爱因斯坦提出。

研究对象原来是被明确区分为粒子和波动。前者组成了物质，后者是光波、电磁波。波粒二象性解决了这个纯粒子和纯波动的困扰。它提供了一个理论框架，使得任何物质有时能够表现出粒子性质，有时又能够表现出波动性质。量子力学认为自然界所有的粒子，如光子、电子或是原子，都能用一个微分方程，如薛定谔方程来描述。这个方程的解是波函数，它描述了粒子的状态。波函数具有叠加性，它们能够像波一样互相干涉。同时，波函数也被解释为描述粒子出现在特定位置的机率幅。粒子性和波动性就统一在同一个解释中。

在日常生活中观察不到物体的波动性，因为物体的质量太大，导致德布罗意波长比可观察的极限尺寸要小很多，因此可能发生波动性质的尺寸在日常生活经验范围之外。经典力学能够解释大部分的现象。对于基本粒子来说，它们的质量和尺寸局限于量子力学所描述的范围之内，和现实可观察的物体差别很大。

如果把光看成是波，那么没有办法建造光子实体。如果把光看成是粒子，粒子之间的距离减小，相互支撑，可以承受一定的力的作用。

但是这种力的承受，是在一定的力数值范围内，是在一定的时间范围内，不像钢筋混凝土那样结实稳定。

段驻说：“装置还可以用来做什么？”

贺辛说：“比如说做压铸，那么它可以形成一个外壳，或者是形成内部的一个支架。”

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