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老胡科学2025-03-04 20:17优质科学边界创作家

爱因斯坦的光量子表面，物理学的分水岭，也曾连他我方都质疑了一辈子。1905年，他提议光是量子化的，即光是由能量为ħω的光子构成的。这一表面奏效评释了光电效应，径直挑战了经典电磁波表面。

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但物理学的发展，常常不是一帆风顺的。即便光电效应的实验数据相沿光子假定，主流物理学界依然对光量子的见地怦然心动。连爱因斯坦本东说念主，在1951年的一封信中都写说念：“50年的想考，并莫得让我更接近'光量子究竟是什么’这个问题的谜底。”

一场学术战斗就此张开。普朗克固然在1901年引入了能量子见地，但他本东说念主并不征服电子的存在，以致对洛伦兹和汤姆孙的讨论兴趣寥寥。密立根的光电效应实验（1913-1923年）固然提供了更径直的凭据，但仍然未能让通盘学界透顶禁受光量子的见地，直到20年代，才不得不禁受它，以缓解物理学的“不可隐忍的逆境”。

但是，光究竟是波如故粒子？这个问题长久莫得一个令东说念主清闲的终极谜底。狄拉克提议了量子电能源学（QED），波尔坚握互补旨趣，而费曼则用旅途积分关节让光的本责怪题变得更“玄学”——光既是波又是粒，看你怎样不雅察。

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但是，在这个问题一经被合计尘埃落定的今天，物理学家Dhiraj Sinha提议了一个新的视角。他合计，光的量子化，执行上是磁通量量子化的当然效果。

磁通量量子化，早在1960年代的超导环实验中就被证明。但这个表象一直被视为低温物理的一个特例快播成人电影，莫得东说念主尝试用它来评释光的执行。Sinha的讨论则径直将其推向宏不雅层面，试图在经典电磁学的框架下重新推导出爱因斯坦的光量子公式。

中枢公式：

电子的能量变化 = e * dΦ/dt

这里，Φ是磁通量，e是电子电荷。这个公式起原于法拉第电磁感应定律，指出一个时辰变化的磁通量不错激励电子能量。换句话说，光和电子之间的互相作用，不错都备用经典电磁表面面目，而不需要假定光是粒子。

更进一步，在频域中，这个公式不错写成ejω，适值对应于爱因斯坦的光量子能量公式ħω。换句话说，光的能量量子化并不是一个孤独的假定，而是磁通量量子化的势必效果。

这是一个止境斗胆的不雅点。

如若它诱骗，那么光量子的见地并不是物理寰球的基本属性，而是电磁场与电子之间互相作用的副居品。换句话说，光的“粒子性”可能只是不雅测效应，而不是光本人的特点。

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Sinha的讨论径直挑战了现时物理学界对光的基本判辨。经典不雅点合计：

量子力学是基础，经典电磁学只是一个近似磁通量量子化是超导系统的特点，不成践诺到通盘物理体系光的量子性是基技巧实，不需要进一步评释

但Sinha倒过来推导：

经典电磁学一经隐含了光的量子性磁通量量子化是一个普适表象，不单是超导系统的特例光子见地可能并不是物理学的最基本单元，而是磁通量量子化的发扬

这个不雅点获取了部分学界东说念主士的相沿。以色列特拉维夫大学的Lawrence Horowitz评价：“这是对光子和电子表面的关键补充。”威斯康星大学的Steven Verrall则合计：“这是一个新的半经典模子，可能对幼稚量物理学的有用场表面提供新的视力。”

但这个表面也靠近诸多挑战。

当先，它试图用经典电磁学推导量子效应，而这在传统物理学中被合计是不可能的。量子力学和经典物理的根蒂分手在于，前者基于测量的省略情趣，此后者基于详情趣的微分方程。即便Sinha的推导奏效，它也无法评释诸如贝尔不等式实验、量子纠缠等量子表象。

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其次，它对实验考据提议了更高的条款。磁通量量子化的表象固然在超导系统中已被证明，但在普通电磁波和电子互相作用的流程中，是否竟然存在近似的量子化效应，现时仍然莫得径直凭据。

再者，如若光的粒子性只是磁通量量子化的副产物，那么电子的粒子性是否亦然如斯？是否意味着通盘量子力学都不错在某种经典场论框架下重构？这触及到量子场论的根基问题，挑战的不单是是光的执行，而是通盘当代物理学的结构。

回到爱因斯坦，他以前提议光子表面快播成人电影，并不是因为心爱量子力学，而是因为他合计经典物理无法评释光电效应。而当今，如若Sinha的讨论能够被闲居禁受，那就意味着爱因斯坦以前的假定，大要竟然只是一个“假定”。

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