Bedste svar
Mange mennesker ved, hvad andre quoraner har sagt om kvante. Mange mennesker tror, at en foton er en partikel.
En elektron er en partikel, fordi når den interagerer elektromagnetisk, bevares energi, momentum og vinkelmoment (orbital og 1/2 spin vinkelmoment) bevares, men også elektrisk opladning er bevaret. Ladningen kan ikke ændres i normale elektromagnetiske kollisioner, kun den svage atomkraft kan forbinde elektron og proton til en neutron eller omvendt. Ikke desto mindre beskrives elektroner i kvantemekanik som felter med kompleks potentiale, hvis norm komplekse tal beskriver sandsynligheden for, at partiklen interagerer der.
En foton bærer energi og spin 1, men ikke meget mere. Når en foton interagerer, forbruges den oftest for aldrig at dukke op igen. Er fotonet en partikel, eller interagerer det elektromagnetiske felt bare på en kvantiseret måde, som om der var partikellignende fotoner, uden at der faktisk er noget mellem to interaktioner?
Vi siger, at det elektromagnetiske felt undertiden fungerer som en bølge og nogle gange som en partikel. Den fotoelektriske effekt siges at demonstrere entydigt, at fotoner fungerer som partikler til tider, og at Compton-spredning gør det samme. Er en ren bølgeteori om en foton stadig mulig i lyset [sic] af disse effekter?
Svar
Meget simpelt, men lad os først glemme ordet “partikel”, fordi det er meget vildledende. Lad os bruge ordet “bølge”, selvom det også er vildledende, fordi ordet fremkalder i os billedet af en bølge på vand, og en bølge af energi har en meget anden geometri. Men vigtigere end korrekt geometri for at visualisere bølgefronten af EM-kvanta (eller massekvanta) er princippet om, at en bølge skal være en komplet cyklus, en fuld peak og et trug. Vi kan ikke opdage et stykke bølge; det er et alt eller intet forslag. Ikke engang .9999999\% af en bølge er en bølge. Derfor kvantiseres bølger, når de isoleres som en enkelt bølge i et bølgefelt. Det er ikke, at det ikke er “der”, det er, at detektoren for en enkelt bølgeenhed (kvante) er et EM-felt, og det kan kun registrere en ændring af tilstanden fra en hel bølge, ikke et stykke bølge, hvilket ikke er en bølge. Så hvis det forstås, så har du den grundlæggende forståelse af hvorfor QM.
Nu, geometri og visualiseringer: