Две различные теории образования света были высказаны в XVII века почти одновременно Ньютоном и Гюйгенсом.
Ньютон предположил, что свет – это поток неких частиц, а Гюйгенс – что это волна в «мировом эфире».
Победила точка зрения Ньютона и почти на 200 лет стала общепринятой.
До тех пор, пока в 1803 году сэр Томас Юнг не провел первый в истории «квантовый эксперимент».
Правда, сам он, конечно, даже не подозревал, что его опыты сыграют ключевую роль в квантовой механике, которая возникнет только спустя более ста лет. Он просто был любознателен и изучал природу света.
Итак, он взял непрозрачную ширму, сделал в ней 2 прорези и направил на нее луч света. За ширмой Юнг поставил экран. Теория Ньютона говорила, что свет – это поток частиц. Поэтому Юнг рассчитывал увидеть на экране за ширмой 2 вертикальных световых полосы от пролетевших сквозь прорези частиц.
Эксперимент Томаса Юнга
Однако, к своему изумлению, он обнаружил на экране картину с множеством полосок. Словно через щели проходили световые волны, которые накладывались друг на друга («интерферировали»).
После этого опыта на сто с лишним лет вопрос о «природе света» был закрыт.
Опыт Юнга недвусмысленно говорил: свет – это волна!
Тем не менее, в середине XIX века было открыто явление «фотоэффекта». Фотоэффект – это выбивание светом электронов с поверхности некоторых материалов.
Именно этот эффект, кстати, лежит в основе работы солнечных батарей.
В начале XX века Эйнштейн объяснил, почему именно отдельные электроны выбиваются светом. Потому что свет также состоит из отдельных частиц – фотонов. Эти фотоны, словно бильярдные шары, вышибают электроны со своих мест.
Это объяснение впоследствии было многократно подтверждено экспериментально. И опять вопрос о «природе света» был закрыт. Свет состоит из частиц – «фотонов»!
Теперь полученный ранее Юнгом результат с интерференционными полосами, подтверждающий «волновую» природу света, приобрел совершенно новое значение.