第2章：引力（2/4）

吴田说：“但我们在大学物理里也学过光学。”

光的波粒二象性是指光既具有波动特性，又具有粒子特性。科学家发现光既能像波一样向前传播，有时又表现出粒子的特征。因此称光为“波粒二象性”。

关于波的波动特性，支持者惠更斯认为，光是一种机械波；光波是一种靠物质载体来传播的纵向波，传播它的物质载体是“以太”；波面上的各点本身就是引起媒质振动的波源。根据这一理论，惠更斯证明了光的反射定律和折射定律，也比较好的解释了光的衍射、双折射现象和著名的“牛顿环”实验。如果说这些理论不易理解，惠更斯又举出了一个生活中的例子来反驳微粒说。如果光是由粒子组成的，那么在光的传播过程中各粒子必然互相碰撞，这样一定会导致光的传播方向的改变。

关于光的粒子性，支持者牛顿提出：第一，光如果是一种波，它应该同声波一样可以绕过障碍物、不会产生影子；第二，冰洲石的双折射现象说明光在不同的边上有不同的性质，波动说无法解释其原因。

爱因斯认为对于时间的平均值，光表现为波动；对于时间的瞬间值，光表现为粒子性。这是历史上第一次揭示微观客体波动性和粒子性的统一，即波粒二象性。这一科学理论最终得到了学术界的广泛接受。

这引力石如何改变光的传播？大家在思考。

一种可能，它改变了周围空间的折射率，导致光折射变化，可能折射率是连续变化。光沿着曲线变化，而不是折线。例如光纤，光在光纤中的传播是利用光的全反射。光纤纤芯的折射率高于包层折射率，在纤芯与包层的分界面上，光发生全内反射，沿着光纤轴线曲折前进。

一种可能，它扰乱了周围空间，波原来的传播被干扰。一个石头落入水中激起涟漪，又一个石头落入水中，将原来的水波阻断。

一种可能，它类似于吸铁石吸铁。将条形磁铁的中点用细线悬挂起来，静止的时候，它的两端会各指向地球南方和北方，指向北方的一端称为指北极或N极，指向南方的一端为指南极或S极。地球的地磁北极是指南极，地磁南极则是指北极。磁铁与磁铁之间，同名磁极相排斥、异名磁极相吸引。指南针与南极相排斥，指北针与北极相排斥。