後飛的笨鳥
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（對外在世界的認知 之十一）
在托馬斯楊通過雙縫實驗確認了光的波動屬性後，他的同族晚輩麥克斯韋爾（Maxwell）很快又在數學理論上進一步完善了對光的波屬理論的定義。麥克斯韋爾發現光有電和磁的兩重性特點，磁的波動形式是上下跳動，電的波動形式是左右搖擺，但是，它們都有明顯的幅度，該高的時候就是波峰，該低的時候就會有波穀。光在傳播時是磁和電在兩個維度上的波動像辮子一樣編在一起，成一條直線前行。1861年，麥克斯韋爾用數學等式描述了這兩種波形結合在一起的樣子。至此，在明確的實驗展示和嚴謹的數學支撐下，光的波動說儼然成為理論界的共識，爭論之聲漸漸散去。
十九世紀末到二十世紀初的人們，對宇宙太空的認識不像我們現在知道的這樣。那時的科學認為太空中密布一種介質，一種具有流動性的介質。這也是根據當時的認知，通過邏輯推導出來的結論。這個推論的前提是因為光是波，而波隻有在介質中才能湧動傳播，就像水裏的波一樣，沒有流動性的東西，你不能讓他流動，這是自古希臘阿基米德的時候就被想清楚的道理。所以，如果太空中沒有那種可流動的介質，光是怎麽從太陽傳到地球上來的呢？於是，那時的科學家把這種假想的可流動的介質叫“以太”(Ether)。在inertnet 互聯網發明之前，曾經流行過的一種計算機局域網Ethernet的命名就是來源於此。
到了1905年秋天，當時歐洲最具權威的學術期刊，德國《物理年報》的九月號上，刊登了一篇名為《關於光的產生和轉換的探索及觀點》的論文，文章作者署名，愛因斯坦，這是一個學術界從來沒有聽說過的名字。至此，大幕拉開，一個專利局小職員開啟了他挑戰曆史經典的絕世傳奇。很顯然，愛因斯坦是有備而來。在這篇文章發表之前的同年五月，他曾寫信給自己的朋友說，即將登出的有關光的屬性的文章，會是“非常地具有革命性”，這個經過深思熟慮的“假設”代表了一種對已經奠定的傳統的銳利衝擊。
根據愛因斯坦的想法，把一塊金屬鋅的盤片放入真空管中，然後用紫外線照射，能得到什麽呢？能得到一種電的流動。這是由於光激活了理論中講到的被稱為電子的粒子，它從原子中鬆動出來（當然，這裏的前提是你要相信原子和電子的存在，這是接下來又一個愛因斯坦使人確信了的事情）。如果光是波，按那時候的理論，越強的光照射到金屬片的表麵，就會致使越多的電子釋放出來，致使越多的能量被這些跑出來的電子攜帶；換句話說，電的頻率就會越高。實際上，電子的數量的確是隨著光強度而升高，但電頻率卻沒有隨之升高。為什麽呢，愛因斯坦在此借用了普朗克的能量模塊觀點來說明道理。
普郎克定義了光能量的輸出單位（quanta）是極小不連續的小磚塊，是沒有實際意義的小怪物。愛因斯坦不這麽看，他說，光能量的單位quanta貯留在空間的某一點，不可分地移動著，隻能作為一個整體被生成或被吸收。愛因斯坦視這些小單位quanta既是粒子又是波動，即能像波那樣振動的粒子。他賦予這些小模塊同時具有能量和物質的屬性，這就是後來被稱作是photon光子的東西。所以，這裏講出來的道理是說，隻有當光以粒子而不是波的身份有所作為時，它才能產生電流。
愛因斯坦這樣的想法，在當時的物理學界當然算是離經叛道，這使得很多富有聲望的人物站出來反駁他的觀點。比如，後來得過諾貝爾獎的物理學家，發現過晶體中X光衍射現象的勞厄（Laue）就跟愛因斯坦為此打過多年筆墨官司。就這樣，在驚異質疑爭論紛紛擾擾走了十多年的時間之後，美國人密利坎終於通過實驗證實了光電效應的說法。這使得愛因斯坦憑借他第一篇發表出來的論文中的一段不長的論述，獲得了1921年諾貝爾物理獎，而密利坎自己也因為此項功勞獲得1923年度的同名獎項。
關於宇宙時空網絡，可以參考2004年PBC的紀錄片
The Fabric of the Cosmos - Full Documentary (Brian Greene) - YouTube
我現在試圖用這張網解釋一切，已經自圓其說了引力，時間等概念，還差電磁力部分。
有部分解釋在這裏wenxuecityDOTcom/blog/201802/57982/946.html
從人的常識看，能夠被扭曲變形的，必然是有形有質的，就是以太。隻不過，它不能用邁克爾迅實驗發現而已。
另外，半導體確是和QM有關，但具體是怎麽回事，我的知識有限，說不清楚。很多時候，我們說相信科學，其實就是相信頂尖科學圈子裏的人的相互論證和爭辯，以及他們初始的假設，立論和方法複合科學基礎邏輯。推論過程真不是人人都有精力有知識能通曉的，所以，了解思路相信結論是個權衡之後的不得已的選擇。
當然愛因斯坦敢想敢做有值得稱道的地方。
（本人不那麽內行的觀點。不清楚現代電子電訊技術到底在多大程度上得益於二十世紀所發展的物理理論。據說量子理論對三極管，半導體的發明發展有影響。）
簡單談談我對此文的看法：我一直認為，拋棄Ether是個錯誤。真空中沒有物質，但是有張網。
Ether是真實存在的，它就是the fabric of the universe.
我對光子的理解是，光子是一根宇宙纖維中一個躍動的波峰，簡單的比喻就是向上甩一下一根長的繩子，就會出現一個波峰，順著繩子向前進，再甩一次，又出現一個。說它是quanta，也不矛盾。
愛因斯坦的確是站在很多前世天才們的肩膀上。
先讚山人好文！
昨天看到一篇講駱駝的文章：雙峰駝與單峰駝本來生活在不同的地域。因為人類的貿易，它們碰麵了，並且誕生了後代。請問後代有幾個駝峰？ — 1.5 個！ 人類思維的“想當然”這兒卻又是對的。
“普郎克定義了光能量的輸出單位（quanta）是極小不連續的小磚塊”
我感到這個“不連續的小磚塊”是人類思想的精華。
比如，我問你一個問題，一株高豌豆，和一株矮豌豆雜交，後代是怎麽樣的。“正常”思維的人都說：當然是不高不矮中等身材的。
孟德爾卻大聲疾呼：“不對，控製身高輸出單位的，是不連續的，可世代傳遞的小磚塊（gene)”！
這一嗓子，從此吹響生命科學革命的號角！