光子為何具有粒子特性？因為是基本粒子？或許這只是一種觀測效應

我們都知道，光是具有波粒二象性的，也就是說它同時具有波的特性和粒子的特性，這是不是說光子既是波又是粒子呢？

這個問題的確困擾了科學界很久，因為在經典電磁波理論中，光只是一種波，那它的粒子特性又從何而來呢？最終解決這個問題的還是愛因斯坦，他于1905年提出了光是量子化的概念。后來通過光電效應實驗證實了愛因斯坦是正確的。然而，這仍然只能解釋光是具有波粒二象性的，但光到底是波還是粒子，依舊沒有一個令人滿意的答案。

現在一種新的觀點出現了，物理學家Dhiraj Sinha認為光的量子化，實際上可能是磁通量量子化的結果。

磁通量量子化最早在1960年的超導環實驗中被證實，該理論表明一個時間變化的磁通量可以激發電子能量，也就是說我們不需要假設光是粒子，就可以用經典電磁理論來描述光和電子之間的相互作用。這又意味著什么呢？這意味著光所展現出來的量子化屬性，有可能并不是物理世界的基本屬性，而是電磁場與電子之間相互作用的副產品。

如果是這樣，也就表明光的粒子性并不是源于自身為基本粒子所展現出來的性質，而是一種觀測效應罷了。

如果Dhiraj Sinha的假設是正確的，那么所帶來的影響就不會僅是局限于光子的性質本身，因為這意味著經典電磁學已經涵蓋了光的量子性，一直被認為是超導系統特例的磁通量量子化其實是一個普適現象。然而，Dhiraj Sinha的觀點想要獲得廣泛的認可和找到確實的證據，并不是一件容易的事情，因為這在某種程度上已經形成了對現有物理學體系的挑戰。

我們知道現有的物理學體系基本可以分為兩個部分，即主導宏觀世界的經典物理和主導微觀世界的量子力學。

兩種理論之所以不能融合，是因為經典物理理論的基礎是確定性的數學方程，而在量子力學的世界中，基礎則是測量的不確定性。即便Dhiraj Sinha能夠成功推導支持自己的觀點，也仍舊無法解釋很多其它量子世界的問題，比如我們常常提到的量子糾纏就是其中一個。而在實驗驗證方面，Dhiraj Sinha所面臨的挑戰同樣也不小。

之所以一直以來磁通量量子化都被認為是超導系統中的一個特例，就是因為這一現象只在超導系統中被證實。

也就是說在普通電磁波和電子相互作用的過程中，是否存在類似的量子化效應，目前還沒有辦法確定，而想要確定，則必須要找到與之相關的直接證據才可以。讓我們再把目光拉回到光子的身上。如果說光子所表現出來的粒子性只是磁通量量子化的副產物，是一種觀測效應，那么與光子相似的電子所表現出來的粒子性是否也是如此呢？難道電子也不是粒子嗎？

這聽上去就有些過于匪夷所思了，而且如果這種假設成立，就表示整個量子力學或許都可以在經典場論框架下得以重構。

這真是越說越大了，似乎整個物理學的結構都要因此而重構，這也從另一個角度說明Dhiraj Sinha的想法似乎太過大膽了。但僅就光子所表現出的粒子性而言，這種假設又是合理的，而且在理論推導層面也找不出明顯的錯誤。愛因斯坦當年之所以提出光子理論，就是因為在經典物理學中無法對光電效應加以解釋，未來我們是否可以做到呢？