答案很簡(jiǎn)單——事實(shí)并非如此！電子實(shí)際上只是波！確實(shí)，課本上說光子既是波又是粒子，這被稱為波粒二象性。網(wǎng)上也有大量的文章都表述說光子或電子有時(shí)表現(xiàn)得像“波”一樣，而有時(shí)候則表現(xiàn)得“粒子”，尤其是諸如在談?wù)撾p縫干涉實(shí)驗(yàn)、β輻射、電子槍等物理概念時(shí)（β射線實(shí)際上就是電子，而我們看過的老式電視顯像管就是靠電子依次轟擊整齊排列的熒光粉點(diǎn)陣而顯現(xiàn)出圖像的）。

在量子力學(xué)的領(lǐng)域并不存在粒子的概念

然而，量子力學(xué)并沒有說波同時(shí)是粒子，也沒有說粒子有時(shí)是波有時(shí)是粒子。事實(shí)上，在科學(xué)家們?cè)诎l(fā)展早期量子理論（與光電效應(yīng)和黑體輻射有關(guān)的那些東西）時(shí)，電磁波跟粒子從來就沒有瓜葛。但他們發(fā)現(xiàn)電磁場(chǎng)具有離散的能級(jí)，且把不同頻率的電磁波的最小能級(jí)定義為為一個(gè)電磁波的量子——實(shí)際上就是光子，注意這里并沒有說電磁波的量子是粒子。愛因斯坦證明了電磁波的能量確實(shí)能夠以離散的方式出現(xiàn)，這最終證實(shí)了普朗克的理論，但他沒有說離散的就是粒子。也就是說，從量子理論建立之初，并沒有科學(xué)家說量化的波就是粒子。

波要如何“離散”？

實(shí)際上，當(dāng)思考到波怎么會(huì)具有離散的能級(jí)時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)詭異的狀況。波的能量與其振幅成正比，如果能級(jí)是連續(xù)的那么波的振幅也應(yīng)該是連續(xù)的，而可量化的能級(jí)則意味著波的振幅也應(yīng)該是量化的，這就是“詭異”的事情（至少在早期量子理論中——振幅怎么量化？）

讓我們想想繩子上的駐波。它的振幅就不是連續(xù)的，而是在一段時(shí)間內(nèi)保持恒定，然后“跳躍”到另一個(gè)級(jí)別再重復(fù)一次這個(gè)過程，實(shí)際上駐波的各種特性都在不同的方面表現(xiàn)出離散性。這也是向在空穴內(nèi)原子施加以離散能量輻射時(shí)而導(dǎo)致其產(chǎn)生振動(dòng)的情況——這個(gè)原子的振幅必然是離散的，是可以進(jìn)行量子化的?？稍邮菍?shí)實(shí)在在的粒子啊？它的振幅怎么能是離散的呢？這是在量子力學(xué)發(fā)展初期大多數(shù)物理學(xué)家都很感興趣的問題。

駐波的離散特性

如果根據(jù)上面的思路來推廣的話，原子可能就只是幾種不同的波相互作用而成的一種波的集合，其中電子可以視為一種，而質(zhì)子和中子則可以視為另外一種（由復(fù)雜的夸克波構(gòu)成）。

我們的物質(zhì)世界也不過是復(fù)雜的各種波相互作用的結(jié)果。我們的身體和我們看到的光沒有本質(zhì)區(qū)別。

粒子實(shí)際上并不存在

雖然這里用了“粒子”這個(gè)詞，但只是方便你從經(jīng)典物理的語境中理解這里要表達(dá)的意思。

早期量子理論實(shí)際上仍然是經(jīng)典物理學(xué)。當(dāng)時(shí)的物理學(xué)家從未接受過波可能像粒子一樣。實(shí)際上，粒子雖可以表現(xiàn)出離散的行為，但問題是粒子在通過兩個(gè)小縫隙時(shí)無法產(chǎn)生干涉圖案。所以，事實(shí)證明，如果你完全排除粒子的概念并用波代替它，就像德布羅意做的那樣，那么量子物理學(xué)就會(huì)變得直觀很多，就不會(huì)讓那么多人懵逼了。

德布羅意假說的證實(shí)

德布羅意使用狹義相對(duì)論推測(cè)：所有粒子實(shí)際上都是波，并給出了波量子的動(dòng)量與波長(zhǎng)之間的關(guān)系。這種關(guān)系為薛定諤的波動(dòng)方程的產(chǎn)生提供了引導(dǎo)。

薛定諤波動(dòng)方程中的波函數(shù)代表的是概率密度，它描述了粒子所有可能位置狀態(tài)的疊加。這意味著，當(dāng)測(cè)量粒子的位置時(shí)，波函數(shù)會(huì)崩潰，并且發(fā)生這種情況的位置恰好是您在測(cè)量過程中發(fā)現(xiàn)粒子的位置。

波粒二象性被誤解了

大多數(shù)人對(duì)波粒二象性的誤解就在于，波粒二象性并不能被分開理解為二元對(duì)立的“波”和“粒子”，實(shí)際上所謂波粒二象性體現(xiàn)的就是一種完整的特性，但事實(shí)上本文的意思是，“波粒二象性”就是“波動(dòng)性”，所謂的“粒子性”只是“波動(dòng)性”在某種條件下的一個(gè)表象，“波動(dòng)性”是更本質(zhì)的。

例如實(shí)驗(yàn)并未發(fā)現(xiàn)電子可分，于是多數(shù)人就簡(jiǎn)單認(rèn)為電子是一個(gè)粒子。

關(guān)于波粒二象性的一個(gè)有趣解釋

實(shí)際上，波函數(shù)是一個(gè)平滑的空間函數(shù)，通俗點(diǎn)說它描述的是某種“波粒二象性”在全宇宙的分布，這意味著它并不能告訴你電子的位置。但波函數(shù)又確實(shí)與位置有關(guān)，因?yàn)椴ê瘮?shù)表示的是粒子位置的概率分布，這是馬克斯·玻恩給出的解釋。然而，這個(gè)思想后來又由保羅狄拉克改進(jìn)，現(xiàn)在被廣為接受。

電子總是波，只是波，就是波。波函數(shù)是希爾伯特空間中抽象向量的集合，每個(gè)可能的位置都是它的基，它表示在特定位置測(cè)量電子的概率密度。當(dāng)我們?cè)噲D測(cè)量電子的位置時(shí)，波函數(shù)會(huì)崩潰，于是我們就在這個(gè)地方發(fā)現(xiàn)了“電子”，但多數(shù)人會(huì)認(rèn)為是我們撞到“電子”這個(gè)粒子，但事實(shí)不是這樣的。

在測(cè)量過程中，“波”不會(huì)將自身轉(zhuǎn)換為“粒子”，或者說當(dāng)我們測(cè)量它時(shí)，電子不會(huì)突然開始表現(xiàn)得像粒子——它始終是波。真實(shí)發(fā)生的情況是，它在測(cè)量過程中變成“無限定域性”的波（也就是說在任意空間對(duì)它來說都只能算是局部），并且這種無限定域波是被我們感知為單個(gè)電子（這就是我們所說的“波函數(shù)崩潰”）。粒子一直是波，測(cè)量不會(huì)使它變成一個(gè)粒子，它只是從一個(gè)無限存在的波變成了一個(gè)高度局部化的波。

此外，個(gè)人感覺：量子糾纏的秘密或許就在于這里——無限定域性（無限局域性），即在無限遠(yuǎn)處作用都能立刻產(chǎn)生效果，這種無限定域性其實(shí)相當(dāng)于非定域性，其本質(zhì)現(xiàn)代物理學(xué)還無法解釋（高維度的理論如弦理論可能有解釋，但無法證實(shí)）。粒子的傳統(tǒng)概念代表著一個(gè)局域?qū)嶓w的概念，這個(gè)概念來自于日常生活的經(jīng)驗(yàn)。

在現(xiàn)代視觀點(diǎn)中，所有基本粒子都只是各自領(lǐng)域的波的激發(fā)。例如，光子是電磁場(chǎng)的最小激發(fā)水平（矢量電位，它具有比傳統(tǒng)電磁學(xué)更豐富的結(jié)構(gòu)。電場(chǎng)也具有離散的激發(fā)，這就是我們所觀測(cè)到的單個(gè)電子。根據(jù)量子場(chǎng)論，一切都只是波，粒子可以被認(rèn)為是那些波的表現(xiàn)，也就是說波被觀察到其某種行為可以被描述為“粒子”，但粒子不是其存在形式或者本質(zhì)，而波才是其本質(zhì)存在形式。

總結(jié)

電子不是“子”。