它付了入場費後還剩下多少錢(剩餘多少能量)。頻率越高,代表了一個人的錢越多,像紫外線這樣的大款,可以在輕易付清入場費後還買的起非常貴的貨物,而頻率低一點的光線就沒那麼闊綽了。
但是,一個人有多少資金,這和一個“代表團”能夠買到多少物品是沒有關係的。能夠買到多少數量的東西,這隻和“代表團”的人數有關係(光的強度),而和每一個人有多少錢(光的頻率)沒關係。如果我有一個500人的代表團,每個人都有足夠的錢入場,那麼我就能買到500樣貨品回來,而你一個人再有錢,你也只能買一樣東西(因為一個人只能買一樣物品,規矩就是這樣的)。至於買到的東西有多好,那是另一回事情。話又說回來,假如你一個代表團裡每個人的錢太少,以致付不起入場費,那哪怕你人數再多,也是一樣東西都買不到的,因為規矩是你只能以個人的身份入場,沒有連續性和積累性,大家的錢不能湊在一起用。
愛因斯坦推匯出的方程和我們的拍賣是一個意思:1/2mv^2=hν–p
1/2mv^2是激發出電子的最大動能,也就是我們說的,能買到“多好”的貨物。hν是單個量子的能量,也就是你總共有多少錢。p是激發出電子所需要的最小能量,也就是“入場費”。所以這個方程告訴我們的其實很簡單:你能買到多好的貨物取決於你的總資金減掉入場費用。
這裡面關鍵的假設就是:光以量子的形式吸收能量,沒有連續性,不能累積。一個量子激發出一個對應的電子。於是實驗揭示出來的效應的瞬時性難題也迎刃而解:量子作用本來就是瞬時作用,沒有積累的說法。
但是,大家從這裡面嗅到了些什麼沒有?光量子,光子,光究竟是一種什麼東西呢?難道我們不是已經清楚地下了結論,光是一種波動嗎?光量子是一個什麼概念呢?
彷彿宿命一般,歷史在轉了一個大圈之後,又回到起點。關於光的本性問題,干戈再起,“第三次微波戰爭”一觸即發。而這次,導致的後果是全面的世界大戰,天翻地覆,一切在毀滅後才得到重生。
飯後閒話:奇蹟年
如果站在一個比較高的角度來看歷史,一切事物都是遵循特定的軌跡的,沒有無緣無故的事情,也沒有不合常理的發展。在時代浪尖里弄潮的英雄人物,其實都只是適合了那個時代的基本要求,這才得到了屬於他們的無上榮耀。
但是,如果站在廬山之中,把我們的目光投射到具體的那個情景中去,我們也能夠理解一個偉大人物為時代所帶來的光榮和進步。雖然不能說,失去了這些偉大人物,人類的發展就會走向歧途,但是也不能否認英雄和天才們為這個世界所作出的巨大貢獻。
在科學史上,就更是這樣。整個科學史可以說就是以天才的名字來點綴的燦爛銀河,而有幾顆特別明亮的星辰,它們所發射出的光芒穿越了整個宇宙,一直到達時空的盡頭。他們的智慧在某一個時期散發出如此絢爛的輝煌,令人歎為觀止。一直到今天,我們都無法找出更加適合的字句來加以形容,而只能冠以“奇蹟”的名字。
科學史上有兩個年份,便符合“奇蹟”的稱謂,而它們又是和兩個天才的名字緊緊相連的。這兩年分別是1666年和1905年,那兩個天才便是牛頓和愛因斯坦。
1666年,23歲的牛頓為了躲避瘟疫,回到鄉下的老家度假。在那段日子裡,他一個人獨立完成了幾項開天闢地的工作,包括髮明瞭微積分(流數),完成了光分解的實驗分析,以及萬有引力的開創性工作。在那一年,他為數學、力學和光學三大學科分別打下了基礎,而其中的任何一項工作,都足以讓他名列有史以來最偉大的科學家之列。很難想象,一個人的思維何以能夠在如此短的時間內湧動出如此多的靈感,人們只能用一個拉丁文annusmirabilis來表示這一年,也就是“奇蹟年”(當然,有人會爭論說1667年其實也是奇蹟年)。
1905年的愛因斯坦也是這樣。在專利局裡蝸居的他在這一年發表了6篇論文,3月18日,是我們上面提到過的關於光電效應的文章,這成為了量子論的奠基石之一。4月30日,發表了關於測量分子大小的論文,這為他贏得了博士學位。5月11日和後來的12月19日,兩篇關於布朗運動的論文,成了分子論的里程碑。6月30日,發表題為《論運動物體的電動力學》的論文,這個不起眼的題目後來被加上了一個如雷貫耳的名稱,叫做“狹義相對論”
,它的意義就不用我多說了。9