【黄氏点评：】微粒说与波动说当初你死我活的争论，最后却证明双方都是正确的，这种结果估计是争论双方都没有预料到的。正如《牛顿传》的作者刘宸说的：“牛顿和胡克的争论持续了200多年，这大概连他们自己都没有想到！而他们更没有想到的是，他们各自的理论观点就好像是一头牛上的两只角，各执一端，他们都极力证明自己是正确的，而对方是不正确的，他们没有考虑到，一头牛的头上是长了两只角的！”而我觉得这分明就是一个盲人摸象故事的光学版。

现在爱因斯坦与玻尔关于量子力学基础之争持续已经快100年了，最后究竟是什么样的戏剧性结果还在未知之数，会不会又是一头牛上的两只角？或者又是一个盲人摸象故事的量子力学版？

微粒说与波动说之争看似落下帷幕，但是我觉得还有两个问题值得讨论：

第一个问题是波粒二象性并不是光所独有的，它应该是所有波动媒质的共同属性。比如水具有波动性，但是水的波动又是由水分子的振动引起的，我们可以说水具有波粒二象性。再比如空气的波动可以传播声音（声波），声音也是由空气中的分子振动引起的，我们当然也可以说空气具有波粒二象性。

第二个问题是从水和空气的波粒二象性来看，我认为粒子性应该是本原，而波动性是大量粒子聚集到一起所形成的宏观表象，是一种宏观统计结果。以此类比，光的波动性就应该是宇宙背景辐射气体（光子气体）的宏观统计结果。

如果是这样，那么一方面光的波动性就可以当成数学统计模型来处理，光学将纳入到统计力学范畴。另一方面光的波动性的传播媒质就是宇宙背景辐射气体。也就是说，惠更斯当初设想的传播光振动的媒质“以太”其实就是宇宙背景辐射气体，惠更斯设想空间中的以太是无所不在的，而宇宙背景辐射气体也是无所不在的。这样，“以太论”必将复活，只不过现在的“以太”具有一个奇怪的特性，那就是以太微粒“光子”是以恒定的光速运动的。

不能认识到“光速不变”这个特性是以往“旧以太论”失败的关键所在，因为“旧以太论”把以太设想成遵从牛顿运动定律的媒介，曾经假设能够找到一个相对于以太静止的参照系，但是以此为数学基础所做的分析和计算有一些困难，与实验结果也不相符，最典型的是麦克尔逊-莫雷实验。狭义相对论提出光速不变原理后，我们将发现已经不能找到一个相对于“宇宙背景辐射气体”静止的参照系了。这样“新以太论”就将避开“旧以太论”所遇到的所有困难，但是数学计算将是一个庞大的工程。

如果“新以太论”复活，那么以太理论也将象微粒说与波动说一样，发生出人意料的戏剧性变化。

如果“新以太论”复活，那么爱因斯坦说的“光波的传播不需要借助媒质”的说法也就不成立了，也许我们还得重申这个观点：任何一种波的传播都需要借助某种媒质。

如果“新以太论”复活，那么很可能整个麦克斯韦电磁理论都得纳入一个统计力学体系中，因为“旧以太论”设想的以太是一种连续介质，麦克斯韦电磁理论就是机遇这种连续介质的。但是“新以太论”中的以太显然是一种离散的量子介质，那么麦克斯韦电磁理论很可能要用一种统计方式描述。这样一来，这个电磁学的统计力学体系就很可能与量子力学统一起来。

这是我个人的预测。如果这个预测能够实现，那么前景将是美妙无比的：电磁学和量子力学将统一成“波动统计力学”（临时命名），而其力学规律则是狭义相对论，就象经典统计力学的力学规律是牛顿运动定律一样。

牛顿和拉普拉斯能够从理论上计算出空气中声音的速度，这是一种理论上的创举。照此类比，我们能不能计算出在宇宙背景辐射气体中光波传播的速度呢？这个问题值得探讨，但肯定会有许多困难：比如声波是纵波，而光波是横波，空气能够得到质量密度，而宇宙背景辐射气体只能从普朗克公式得到光子的数量密度，等等。

考虑到波动媒质的波粒二象性，我们有必要区分开粒子运动的速度和波传播的速度。比如我们从热力学资料中可以查到数据，0℃时，空气分子的方均根速率为485米/秒，声音的速度为331.45米/秒，两者显然不一样，粒子运动速度要大于波传播速度。

那么，光子与光波的速度是否一样呢？狭义相对论中光速不变究竟是光子速度不变还是光波速度不变？当然应该是光子速度不变，因为斐索通过实验测量出水中光速要小于真空光速，水中光速显然是指光波速度，光波速度可变，而光子速度不变，否则狭义相对论就不能自圆其说了。这样我们可以说，在真空中光子与光波的速度一样，但在介质中两个速度并不一样，也是粒子运动速度要大于波传播速度。

hph2008

欢迎您！黄鹏辉，湖南岳阳人，1991年毕业于上海同济大学物理专业，现住北京。QQ和邮箱644537151@qq.com，QQ群69657010，MSN是hph2008@hotmail.com。业余时间长期坚持研究物理，努力从物理专业的角度分析物理本质，追求客观公正，舍弃情绪化，依靠直觉研究，基于物理学史，用数学、实验和现象说话，重视论文交流。寻找深入交流的同道。先进的科学思想才是国家强盛的基础。