是波还是粒子？

牛顿的粒子物理论是这么的成功，难怪当初解释光行为时，他也按照粒子论方法处理。无论如何，观察到的光是走直线的，并且光从镜面反射时如一个球碰在一个硬墙上一样。牛顿制造了第一台反射式望远镜，解释了白光是由彩虹光合成的，在光学中做了那么多工作，可他总是基于光是由一种称为微粒的小粒子流组成的假说。光线在穿过光疏质和光密质边界时，正如光从空气到水或玻璃中变弯(这就是为何搅酒棍在酒杯或桶中看来是弯的)，只要假设微粒在光密质中走得快一点就能解释光折射现象。即使在牛顿时代，仍有与之完全不同的解释。

荷兰物理学家克里斯蒂安·惠更斯生于1629年，虽比牛顿大13岁，也算是同时代的人。他得出一个观点：光并非是粒子流，而是一种波。就像水波在海面或湖面上传播一样，光通过一种不可见的“透明的以太”传播。就像在湖塘里扔一颗石子引起的波传播那样，光在以太中传播是从光源出发到各个方向的。波理论在解释反射和折射时能同粒子说一样合理。虽然说在光密质的物质中的光波速度加快，在当时的十七世纪没有办法测量光速，因此这方面的差别不足以区分这两种理论的优劣。可是，有一个关键的方面，在这点上可得到可以观测到的不同预测。当光通过一个尖锐的边界时，它形成一个明显的边界影子。这极像粒子流的行为，因为它沿直线运动。而波动要转弯或散射，以某种方式绕进暗影里(想象一下，水塘中的涟漪是能够绕过石头的)。300年前，这种现象很明显对粒子论有利，而波动理论虽未被忘记却也给抛弃了。然而到了19世纪，两种观点的状况则完全反过来了。

在十八世纪，很少人能认真地看待光的波动说。在这极少数人中，当时数学的带头人，曾对几何，微积分和三角几何做出主要贡献的瑞士数学家雷纳德·欧拉不仅认真地对待光的波动说，而且还写文章支持这种学说。说起欧拉，现代数学与物理全由算术项和方程描述，数学描述所依赖的技巧大部分是由欧拉创立的。在此过程中，他创立了至今仍被使用的符号缩写，如π表示圆周率；i表示-1的开方根(我们还会与π一起遇到它)；被数学工作者使用的积分运算符号。很奇怪的是，在《大英百科全书》的欧拉条目中没有提到他的波动观点。这个观点在他同时代中没有一个“著名物理学家”支持。在欧拉同时代人中，赞同这个观点的唯一名人是本杰明·富兰克林；直到十九世纪初英国人托马斯·扬完成他的关键实验之前，物理学家对待这个观点，都不屑一顾。不久法国人奥古斯汀·菲涅尔又重做了这些实验。