每天都能看到，却仍没完全琢磨明白——“平凡”的光子

光子既平凡又充满惊喜。
物理学家言语中的光子，其他人可能只是称之为光。光量子是最小的电磁能量单位。此刻如果您正在屏幕上阅读这篇文章，光子流携带着文字的图像正流入您的眼睛。在科学中，光子可不仅仅用于照明。波兰克拉科夫核物理研究所的研究助理、大型强子对撞机(LHC)寻找新物理学的理论家Richard Ruiz说：“粒子物理学中光子无处不在。”
光子推动了物理学几个世纪的发展 ，今天它仍然是一个重要的工具。

▲ 图源：芝加哥沙盒工作室插图
·从波到粒子到玻色子
自古以来，人们就对光的本质进行探究，埃及、美索不达米亚、印度、希腊等国的哲学家和学者对此有较早的认知。从17世纪末到20世纪初，科学家们反复进行光的本性之争：光是粒子还是作为波?
1690年，惠更斯出版《光论》（Traité de la lumiére，1690）一书，他主张“光同声一样，是以球面波传播的“，他把光描述为由在以太中移动的波组成。
1704年，牛顿(Isaac Newton)在他出版的《光学》(Opticks)一书中持不同意见：当光从物体表面反射时，它就像一个弹跳的球; 它射入物体表面的角度等于它反弹回来的角度。牛顿认为，如果光是由粒子( “微粒流”)构成的，这种现象就可以得到很好的解释。他用三棱镜进行了著名的色散试验，玻璃棱镜将一束白光折射成五彩缤纷的颜色，当光线通过第二个棱镜再次折射时，它不再进一步分裂，彩虹的颜色保持不变。按照牛顿的理论，这可以假设白光是由许多大小不同的微粒组成。红光是由最大的微粒组成的，紫罗兰由最小的微粒组成的，它们不同的大小导致微粒以不同的加速度通过玻璃，这使它们分散开来，产生了不同颜色的彩虹，但不能被第二个棱镜进一步分解。不过，牛顿的微粒模型有一个明显的缺陷，当光穿过一个小洞时，它就像水中的波纹一样扩散开来。
牛顿的微粒模型不能解释这种行为，而惠更斯的波模型可以。