波－粒二象性是什么?

[拼音]：bo-li erxiangxing

[外文]：wave-particle duality

微观物理体系在测量过程中表现出的一种特征。在不同的条件下对微观体系观察的结果，或主要表现为类似经典波动的图象，或主要表现为类似经典粒子的行为。

按照经典物理学理论，微粒和场是物质的两种基本实体。场表现为空间上的连续分布和可迭加的波动性，微粒表现为具有确定的大小和作轨道运动的粒子性。这两种性质是互不相容的。

1900年，德国物理学家M.K.E.L.普朗克用能量子的概念成功地解释了黑体辐射之后，一些物理学家逐渐明确了原来认为只具有波动性的电磁场也具有粒子性，光电效应、康普顿散射都能用电磁场量子（光子）的粒子性来解释。1923年，L.V.de布罗意从光学和力学的相似性出发，认为电子也应该与某种波(物质波)相联系。电子在晶体上的衍射实验证实了这种想法的正确性。微观客体表现出波粒二象性，使人们逐渐认识到这两种特性在同一客体上并不象经典物理学认为的那样是互不相容的。

关于波粒二象性的讨论，对量子力学的建立和发展起了重要的促进作用。E.薛定谔基于量子性是波动性的反映这一认识，才建立起他的波动量子力学；M.玻恩对波粒二象性作了统计解释，才找到了薛定谔波函数的物理意义，即它所代表的是微观物理体系的一种几率行为。量子力学正是通过波函数从理论上把握了微观体系的波粒二象性。在量子场论中，这种波粒二象性又得到进一步的理解，即认为微观物理体系是由量子场描述的，场量子也表现粒子性。

对于波粒二象性的进一步理解尚有不同意见，而且每种意见都有其哲学基础。

一种意见是从唯物主义出发，或者认为波粒二象性是微观客体一身兼具的两种相关的属性；或者认为真正的实在是量子态，波或粒子是观察所造成的片面显现，只有当它不被观察破坏时才显现出其自身。

另一种意见则是从实证主义出发，认为现象（观察结果）是所与的，波粒二象性只不过是由于对现象的描述使用了经典物理学语言即波或粒子的结果，对观察以外的客体或者认为没有必要考虑，或者认为可以有多种等价的描述。