日期：2014-10-13 22:50:44

　　直到二十年代初，多数人对波粒之争的看法仍停留在非黑即白阶段，要么举双手赞成波动说，要么全站在粒子一边；唯有一位高人不偏不倚地跨立于两者交界，他就是那位“一、三、五”PK“二、四、六”的“骑墙教授”亨利?布拉格，早在1913年第二届索尔维会议上，他就曾振臂疾呼：“问题的关键不在于判定何种理论更为正确，而在于寻找一种新的理论，它能够同时容纳两者。”可惜当时波粒两军鏖战正酣，布拉格的和平宣言很快被湮灭在了硝烟之中。幸而忠实的记录者莫里斯把这一观点原封不动传达给了弟弟，“两种属性同等重要”这一独特观点深深印在了路易的脑海。

　　转眼，德布罗意在波峰与波谷之间沉浮已有数载，一个奇异的构想在他心中日渐明晰：如果说电磁波能够承载某种粒子属性，那么实实在在的物质颗粒——例如：赢得法号不过二十来年的电子——身上会不会也隐藏着波的一面呢？不能简单地将电子视为微粒，必要时应当赋予其周期性。德布罗意思忖道：譬如拨动琴弦，如果整根弦的长度恰是荡起的波长的整数倍，那么振动产生的波纹可以沿着琴弦畅通无阻的游走；但如果弦长不能与波长的整数倍相匹配，那么这列波是不稳定的，在弦间窜动时它将不停地与许多个另外的“自己”相撞，直到所有的能量都消耗殆尽……而这幅图景恰与同一时期尼尔斯?波尔（Niels Bohr）在原子模型中建立的“电子能级”完美契合——只需令舒展的琴弦首尾咬合，盘成一个封闭的圆圈——它不就是波尔梦寐以求的电子轨道吗？

　　1923年，在踏进物理王国的魔方大厦整整一个轮回之后，路易?德布罗意向法国科学院连续递交了三篇论文，为首一篇题目叫做《辐射——波与量子》，文章详细阐述了实物粒子之中内秉的波性：运动粒子身边总是伴随着一列正弦波，粒子与波，二者永远保持相同的相位。德布罗意将这列与粒子如影随形的正弦波命名为“相波”，它便是“物质波”的前身。
　　灵感既现，便一发不可收。翌年11月29日，德布罗意向巴黎索邦大学递交了自己的博士论文《量子理论的研究》，在洋洋洒洒长达百页的文章中，他首先以史学家的眼光回顾了人类一路走来在探寻世界本源的旅程中所取得的非凡成就，紧接着便切入正题，将爱因斯坦相对论的全套关系式引入微观粒子，并巧妙地把费马原理化用到电磁场中，从而推导出了日后名震江湖的“德布罗意波长公式”，让实物粒子周期现象的内在频率与缔合波的固有频率从此紧密相连。行文至此已是登峰造极，但德布罗意渴望拥抱更远的星空，后几章中，他尝试将费马原理推广到闵可夫斯基四维时空，并进一步探讨了相位波在统计力学以及尚在襁褓之中的原子模型内的生存前景。全文行云流水，忽而俯观全局、忽而不动声色地没入物质世界最底层、忽而又张开双臂一直延展到飘渺的宇宙尽头……即使现今距其刊发日期已近百年，我辈读来，仍不免被他深厚的文字功底与组织材料时逻辑缜密的铺排所打动。如果要进行一次“史上最美博士论文”大评选，相信德布罗意一定榜上有名。

　　注：该论文法文原版共106页，译成中文后浓缩为55页，若有兴趣可参看沈惠川教授的译本
　　日期：2014-10-14 21:22:12
　　可没想到，论文审核小组的专家们尽管为德布罗意滴水不漏的数学推演所折服，但对他关于“实物粒子蕴藏波性”的惊天预言却并不在意，认为那不过是用符号耍弄的小把戏，与事实毫不相干。答辩会上，主考官佩兰（Perrin）向德布罗意提出了全场唯一一个问题：既然你对自己的想法如此有信心，能不能设计实验向大家展示一下电子的波性呢？“没问题，”德布罗意坦然地迎上众多或疑虑或嘲弄的目光，“众所周知，X射线在穿透晶体各晶格间的微小空隙之时会发生衍射现象，这是电磁波‘波动性’的绝佳例证；其原理与可见光的双缝干涉并无二致，只不过把两条狭缝换成了一整套狭缝阵列。”接下来，德布罗意话锋一转，将席上众教授带入到实物粒子的领地：“以电子为例，由于它的质量与体积都很小，如若‘电子波’确实存在，其波长也应当与高频电磁波相接近；而波只有在钻过孔径远远小于其波长的空隙时，才会四处扩散、衍射出明暗交错的幻影。因此，能够让‘电子波’舞动起来的，唯有金属晶体中原子之间纳米级的缝隙。”全场鸦雀无声，趁大家还没回过神来，德布罗意又补充道：“我还可进一步断言，只要配与构造适宜的晶体，任何‘微粒子’深藏的隐形人格——‘波’——都将暴露无遗。”

　　然而，当德布罗意试图说服实验派们动手验证这一猜想时，却四处碰壁，就连自个儿的恩师也无奈叹道，你的结论“很难使我信服”。不过大师如朗之万者，他们之所以能够在各个领域不断有新的创建，正是由于其开阔的胸襟，在是非未定前，敢于接纳与自己一贯的认知相抵触的观点，哪怕该观点暂时还停留在多数人的理解范围之外。朗之万将爱徒的大胆见解直接寄送给昔日的老友爱因斯坦，请他来一断高下。前文曾介绍过，早在1905年爱因斯坦面对光电效应这一谜题时，就已经隐隐意识到：“波与粒子同时包藏在光的本质当中，二者谁也不可偏废”，他看待这场旷日持久的波粒之争自然比一般人站得更高。如今，爱因斯坦正因其相对论逐渐被世人所领悟，声名如日中天，他见到论文，悚然一惊，提笔便与好友马克思?玻恩（Max Born）絮叨起来：“这篇仿佛出自疯子之手的文章，还真有点儿道理呢。”

　　而癫狂之语往往一招命中真相，爱因斯坦敏锐地意识到：德布罗意的理论非同小可，一旦得到证实，不仅表明波与粒子根本就势均力敌——电磁波中暗藏着颗粒属性，而实物粒子在运动时总离不开一旁轻舞飞扬的波——二者谁也吞并不了对方，和平共处才是王道；同时，物质波的存在更从根基上撼动着人类对世界的认知：如果构成物质的粒子是波，那么物质又是什么？看得见、摸得着的实在之物与虚幻的光影之间又有什么本质区别？

　　问号一个接一个冒上心头，爱因斯坦决意动用自己的影响力将学界的注意力引向这一假说，他公开点评道：德布罗意的杰出工作已然“掀开了大幕的一角”；稍后又向柏林科学院递交了一篇论文，沿着德布罗意的思路做了许多有意义的推演。消息自学术中心哥廷根飞速扩撒，实验界这才意识到他们差点儿错失了采掘珍宝的良机，众人一阵手忙脚乱，验证“电子波”的方案纷纷出台。

　　日期：2014-10-15 19:19:12
　　其实，早在1914年就已经出现了电子在晶格当中发生衍射的记录，但当时研究人员却认定那是晶体某种特殊构造所导致的散射，与电子的本性无关。直到1925年，美国西部电气公司贝尔实验室的科学家克林顿?戴维逊 （Clinton Davisson）与助手雷斯特?革末（Lester Germer）在利用电子束轰击金属镍块的时候，才又一次与电子波不期而遇。