如果說密立根的實驗隻是微粒革命軍的一次反圍剿成功,其意義還不足以說服所有的物理學家的話,那麼1923年,康普頓(A.H.Compton)則帶領這支軍隊取得了一場決定性的勝利,把他們所潛藏著的驚人力量展現得一覽無餘。經此一役後,再也沒有人懷疑,起來對抗經典波動帝國的,原來是一支實力不相上下的正規軍。
這次戰役的戰場是X射線的地域。康普頓在研究X射線被自由電子散射的時候,發現一個奇怪的現象:散射出來的X射線分成兩個部分,一部分和原來的入射射線波長相同,而另一部分卻比原來的射線波長要長,具體的大小和散射角存在著函數關係。
如果運用通常的波動理論,散射應該不會改變入射光的波長才對。但是怎麼解釋多出來的那一部分波長變長的射線呢?康普頓苦苦思索,試圖從經典理論中尋找答案,卻撞得頭破血流。終於有一天,他作了一個破釜沉舟的決定,引入光量子的假設,把X射線看作能量為hν的光子束的集合。這個假定馬上讓他看到了曙光,眼前豁然開朗:那一部分波長變長的射線是因為光子和電子碰撞所引起的。光子像普通的小球那樣,不僅帶有能量,還具有衝量,當它和電子相撞,便將自己的能量交換一部分給電子。這樣一來光子的能量下降,根據公式E=hν,E下降導致ν下降,頻率變小,便是波長變大,over。
在粒子的基礎上推導出波長變化和散射角的關係式,和實驗符合得一絲不苟。這是一場極為漂亮的殲滅戰,波動的力量根本沒有任何反擊的機會便被繳了械。康普頓總結道:“現在,幾乎不用再懷疑倫琴射線(注:即X射線)是一種量子現象了……實驗令人信服地表明,輻射量子不僅具有能量,而且具有一定方向的衝量。”
上帝造了光,愛因斯坦指出了什麼是光,而康普頓,則第一個在真正意義上“看到”了這光。
“第三次微波戰爭”全麵爆發了。卷土重來的微粒軍團裝備了最先進的武器:光電效應和康普頓效應。這兩門大炮威力無窮,令波動守軍難以抵擋,節節敗退。但是,波動方麵軍近百年苦心經營的陣地畢竟不是那麼容易突破的,麥克斯韋理論和整個經典物理體係的強大後援使得他們仍然立於不敗之地。波動的擁護者們很快便清楚地意識到,不能再後退了,因為身後就是莫斯科!波動理論的全麵失守將意味著麥克斯韋電磁體係的崩潰,但至少現在,微粒這一雄心勃勃的計劃還難以實現。
波動在穩住了陣腳之後,迅速地重新評估了自己的力量。雖然在光電問題上它無能為力,但當初它賴以建國的那些王牌武器卻依然沒有生鏽和失效,仍然有著強大的殺傷力。微粒的複興雖然來得迅猛,但終究缺乏深度,它甚至不得不依靠從波動那裏繳獲來的軍火來作戰。比如我們已經看到的光電效應,對於光量子理論的驗證牽涉到頻率和波長的測定,而這卻仍然要靠光的幹涉現象來實現。波動的立國之父托馬斯楊,他的精神是如此偉大,以至在身後百年仍然光耀著波動的戰旗,震懾一切反對力量。在每一間中學的實驗室裏,通過兩道狹縫的光依然不依不饒地顯示出明暗相間的幹涉條紋來,不容置疑地向世人表明他的波動性。菲涅爾的論文雖然已經在圖書館裏蒙上了灰塵,但任何人隻要有興趣,仍