科學界要去證明某樣東西的存在最好的辦法就是做實驗，在研究光的性質上也不例外，格裡馬第作為第一個發現光的衍射現象的科學家，率先推測光是波的一種；而偉大科學家牛頓通過色散實驗發現光可以被色散，由此提出另一假說：光是一種粒子。兩種假說爭鋒相對了近三百年，終於以雙縫實驗結果而告終，雖然這個實驗的確證明了光的波粒二象性，但在實驗過程中卻發現了一些恐怖現象，讓科學家難以解釋。
雙縫幹涉實驗
光是由光子組成的，而光子的長度被定義為1個普朗克長度，對於這種微小光子來說牛頓的經典力學顯然已經不再適用，而要引入量子力學理論。在量子力學理論中，觀察光子或電子等微觀物體波動性或粒子性常用的就是雙縫實驗。
簡單來說就是讓微觀物體通過一個設置了兩個通道的木板，木板後面會設置一些顯示物體軌跡的屏幕，通過觀察這些軌跡來判斷微觀物體的波動性和粒子性
光的波動性和粒子性
在《自然哲學講義》一書中，託馬斯·楊這樣描述他的雙縫實驗，以證明光的波粒二象性：將以根蠟燭點燃，火焰正對著一張鑽有小孔的紙張，再到紙後面放一張開有兩道狹縫的紙，兩道狹縫以小孔為左右對稱點，最後放上顯示火光的屏幕。實驗結果發現屏幕上出現了明、暗交替的明亮條紋。
光從小孔出來，證明了光的粒子性，通過雙縫時發生衍射證明了光的波動性，這就是用以證明光的波粒二象性的雙縫幹涉實驗。20世紀初，科學家用可射一個光子的儀器重複這個實驗也得到了相同的實驗結果，此外，科學技術的進步讓電子也被證明了具有相同的性質，但也讓科學家發現了一些恐怖的東西。
雙縫實驗的恐怖之處
對於光子來說，通過小孔後，光從粒子變為了波的形式了，從波的性質的看，由于波之間存在相互幹涉，不管光是連續光還是單獨發射一個光子或電子，通過雙縫時都會出現一道道的光痕跡，這是由波的性質決定的。
為了更深入研究波與粒子之間的轉換，科學家在雙縫那裡安裝了一個高速攝像儀來捕捉單個光子的運動變化，但是這時令人意想不到的事情發生了，電子/光子通過小孔後波動性消失了，屏幕上看不到一道道的痕跡。
在經過一次又一次的試驗後，科學家無奈得出結論：我們可以通過屏幕軌跡間接推測光子的性質（不一定準確），但如果人類想直接觀察這些光子，它們的波動性就不會出現，也就是說觀察者的存在擾亂了這些粒子。
確定性與不確定性
目前主流的說法是觀察者是宏觀與微觀系統的相互作用，而導致了退相干，使得波函數坍縮，喪失波的性質，量子不確定性原理也就變成了確定性。劉慈欣老師的短片作品《球狀閃電》中也提到過觀察者，但與雙縫幹涉實驗剛好相反：如果不存在觀察者，球狀閃電就會具有確定性的攻擊目標，反之，則會盲目攻擊，毫無確定性。 這也帶給了我們一個啟示，觀察者難道就是一個參考物體？不同的參考物體對於光子/電子來說表現的結果不一樣，人類通過高速攝像儀看不到波動性，那貓狗羊等其他動物呢？
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