叶明山

电子、质子等微观客体普遍具有“波粒二象性”，而其中的“波”是几率波。宏观世界是否也存在“波粒二象性”呢？在回答这个问题之前，需要先说说微观粒子的几率波是怎样产生的。

对于微观粒子几率波的成因，不同的学派有不同的观点。其中，“随机过程”学派认为是由于微观粒子在某种随机作用下作布朗运动，更有一些物理学家明确指出这种随机作用来源于真空的随机涨落。

如果几率波缘于布朗运动的观点是正确的，那么宏观世界在一定条件下也可以存在“波粒二象性”。假设真空是一种特殊的气体，那么真空中的随机涨落与普通气体中的随机涨落应该具有相似性。由此可以推论，在普通气体中运动着的布朗颗粒（相似于在真空中运动的电子）及在普通气体中传播的高频超声脉冲（相似于在真空中传播的光子），也都应该具有几率波的特性。

为了验证这个推论，笔者做了粉末团粒的衍射实验。取一个长、宽、高均为30cm左右的箱子，箱子侧面有透明的观察窗，箱顶中央开一个圆孔，将一些直径约0.1mm的滑石粉团粒从箱顶圆孔中心一粒一粒依次自由下落到箱内平板上。起初，粉末团粒杂乱无章地分布，随着团粒数量的增加，它们在平板上分布的规则性就越来越明显，最终呈现出一幅由几个同心环构成的衍射图样。如果在实验前改变箱内平板至箱顶中央圆孔之间的距离，那么衍射图样中的同心环大小也随之改变。并且，随着上述距离的改变，衍射图样的中心有时落有粉末团粒，是“亮点”，有时没有落粉末团粒，是“暗点”。

对于粉末团粒的衍射图样，一种比较合理的解释是：空气的随机作用导致粉末团粒下落时附加布朗运动，这种复合运动能形成几率波，因此，粉末团粒就有了波粒二象性。当然，这与量子力学没有直接的关系，这里的波也不是德布罗意波。但是，这里的波和德布罗意波都是几率波。这个实验的目的之一也是为了（间接）验证国内外一些物理学家关于微观粒子的几率波缘于布朗运动的观点。

当然，这只是个定性的实验。笔者不是职业的实验物理研究者，没有条件测定粉末团粒的动量，因而不能对实验结果作定量研究；也无力进行更进一步的实验研究（如，改变箱内气体的成分、气压、温度，或改变粉末团粒的运动速度，以及在真空中做对照实验等）。本文的主要目的就是希望对此有兴趣的职业物理学者做更精确的实验，做相关的理论研究，早日解开“波粒二象性”之谜。