#你我皆量子#量子（Quantum）的概念最早由M·普朗克在二十世紀初提出，主要是為了解釋黑體輻射現(xiàn)象。我們學“光”的時候，大部分中學老師會告訴你黑色可以吸收所有光。這是一個便于小朋友理解的簡化說法。如果到大學仍然學物理，就會發(fā)現(xiàn)這句話的內涵相當豐富，其背后的理論是可以說是量子論的奠基石，指出了光是一種能量取值不連續(xù)的微觀簡諧振子，而不是一種光微粒。
相比黑體輻射，光電效應更能簡單地讓人理解經(jīng)典物理在描述電磁波方面的局限性。簡單來說，19世紀末的物理學家在研究電磁波的時候，意外發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)當光照在金屬罩子上的時候，把什么玩意打出來了。過了幾年，電子被觀察到，人們就知道這個被打出來的玩意是電子，形成了光電流。這個現(xiàn)象就是光電效應。
但是這里就有問題了：當時由于光的衍射等實驗，物理學界普遍認為光是一種波。按照波動理論，光電子是因為金屬原子被光波強行震動，圍著它的小電子被迫一起搖擺，能量累積起來，電子受不了了就跑了。那么也就是說，光震動的幅度越大（光強越大），電子就被晃得越厲害，被甩飛出去的時候速度也就越大。但實驗證明，光電子跑不跑，跑得快不快，跟光強壓根沒關系。
于是，光的波動理論受到了挑戰(zhàn)。那么如果光是一種粒子，光電效應就可以描述為罩子上下了一場光粒子雨，把許許多多小電子從原子身上砸了出來。光越強，也即粒子數(shù)量越多，被打出來的電子就越多，形成的光電流就越大。因為都是被同樣的光粒子打出來的，所以初始能量都一樣，不存在跑得快不快的問題。
但是問題又來了，這個理論沒法解釋為什么紅色光比紫色光打出來的粒子跑得慢。
這時候愛因斯坦就基于普朗克量子假設，提出了光量子說，圓滿解釋了光電效應的全部實驗規(guī)律：單色光由光量子組成，是能量的最小單元，既有波動性，也具有微粒性。波長越長的光量子能量越小，所以紅色光比紫色光打出來的電子跑得慢。
說到這里，讀者一定不知道我想說什么。其實我想說的是，那個最開始發(fā)現(xiàn)光電效應的物理學家，名字叫海因里?！?shù)婪颉ず掌?。我們所熟悉的頻率單位Hz就是他的姓Hertz，艾赫EHz是Exa-Hertz的縮寫。
這位大哥當時主要是基于波動理論，想證明電磁波存在，設計了一個觀察電火花的小實驗，具體是啥實驗不贅述了?？傊掌澯^察到了光電效應，但當時湯姆孫還沒有觀察到電子，而赫茲的主要注意力集中在麥克斯韋電磁理論上，所以也沒有做進一步研究。
赫茲1887年觀察到光電效應，1894年去世。湯姆孫1897年觀測到了電子。普朗克1900年建立黑體輻射理論。1905年愛因斯坦提出了光量子說，引起軒然大波，被麥克斯韋的粉絲們集體抵制了十幾年，終于事實勝于雄辯，也勝于權威崇拜。諾貝爾獎1921年被物理學界乖乖捧到愛因斯坦的手上，獲獎原因正是愛因斯坦光電效應方程。
固有思維定勢擁有強大的慣性，即使是物理學家也有死不認錯的時候，而且錯的人越多越不肯低頭，這都是人性。但是人類的進步絕不會因此而止步不前，最終敢于突破、尊重事實、承受得住誤解與孤獨的人才能找到海洋中的寶藏，與歷史上最偉大的思想同頻共振，迸射出恒星誕生一般的耀眼光芒。
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