前兩節課我們談了量子力學和海森堡對量子力學的發現的來龍去脈，以及量子力學背後的重要的原理，也就是不確定性原理。從這一課開始也就是第七課到第八課呢，我們談粒子與波。那麼在邏輯上來講啊，我們談到量子力學不得不提到兩個人，一個就是海森堡，第二位呢就是薛丁格。
他們兩個人提出的新的物理學的基本原則：量子力學和波動力學，在邏輯上看的完全等價，雖然表面上看起來完全不同，前者的是量子力學，後者呢是波動力學，也就是說能把物質都看成是波，然後呢再寫出它們的物理學規律。
這裡我們要強調一下這兩個概念，一個是量子力學，一個是波動力學，前者沒有談到波後者把粒子看成是波，但是這兩個理論是完全等價的。那麼關於薛丁格發現波動力學，以波動力學的內容我們留到第八課講。今天這一課我們談的粒子和波的關係。談到粒子和波關係呢，當然我們要回顧一下什麼是波，我們在日常生活裡面熟悉的波有很多，比如說你現在正在聽喜馬拉雅音頻，你通過什麼樣的波來聽到的？
那是聲波，無論你是用什麼樣的器件來聽，音頻一定是器件通過振動發出一個聲波傳到你的耳朵裡，你的耳膜受到聲波的震動的影響，然後你的耳膜就發生了震動，然後你的大腦把這個信號翻譯成有意義的信息在你的腦子裡面，然後你就翻譯了波。另外呢還有一種波呢我們也很熟悉，就是水波。當你站在一個河的面前，你向河裡面丟石子，你會看到一圈一圈的波放出來，這是水波。
我們之前也談過這個世界上存在著兩種基本的波：一種的就是光波，還有一種就是引力波。但是我們前面談到過愛因斯坦，還有另外一個重大的發現，他說光波雖然是一個波，但是光波裡面有大量的基本粒子，就是光裡面存在著當大量的基本粒子，他只是假說單個的光子是存在的，他也講說當大量的原子一起跑出來的時候呢，就形成了光波，就是我們前面談到的光譜的現象。因此呢光子不是我們常識中的粒子，因為光波是由粒子組成的，這個粒子都是光子。我們很難想像大量的石頭放在一起他會發光。這個呢就是愛因斯坦的一個重要發現，他說有的粒子像光子一樣發出大量的光澤，放在一起就可以形成一個光波，這就非常有意思了。
因為我們會問到光子形成光波的時候為什麼會有波動的現象？也就是說當大量光子放在一起的時候，它們為什麼會繞著一個半面的牆跑過去，如果光子是普通粒子，它會打到牆上，它不會過去。可是光子不是普通的粒子。我們就想到在上節課談的不確定性原理很時髦，說電子是不確定的，換句話說電子並不存在著固定的軌道。誒這個是不是真的有點像光子呢？如果大量光子形成光波，它們就不應當存在固定的軌道，如果存在固定軌道，碰到牆會擋住，它不會繞過去，所以現在我們就想到光子這個性質還真有點像海森堡的量子力學中電子的性質，也就是說它有不確定性，有了不確定性以後你不能根據它的此刻的位置來預言它下一個時刻的位置。
因此通過光子的不確定性原理，我們也能理解光子為什麼會形成光波了。談到這個時候呢，我們就談到德布羅意，德布羅意是一個非常非常傳奇性的人物，為什麼這麼說呢？他這個人在年輕的時候不是學物理的。受了他大哥的影響他開始喜歡上了物理，同時他聽說愛因斯坦提出光量子的這個假說，也就是說光是有大量的光子組成的，因此他就開始思考這個問題。到了第一次世界大戰結束以後呢，他就開始上學重新讀書了。在1923年他連續發表了三篇論文，這三篇論文裡面的內容使他奠定了粒子就是波，波就是粒子這麼一個理論。他推廣了愛因斯坦的假說。
我們複習了一下以前講的一個故事，我們知道光的速度是固定的，光速永遠不變，這是愛因斯坦另外一個偉大的理論。愛因斯坦公式裡面的光子的動量是跟光的波長有關，這個時候就不是一個線性關係，是一個反線性關係，也就是說當波長拉長一倍的時候，光子的動量就變小了，也就是說光的波長越長，光子的動量就越小，我們知道紫外光比紅外光的波長較短，所以動量就要大。
我們知道電子的能量是可以測量的，這樣我們就堅決了測量了電子振動的頻率，同樣我們也知道電子如果是波，它也應該有多長。在這個時候如果電子的波長越長，那麼它的動量就越小，這樣的話呢的博弈就建立了。它的萬事萬物都有頻率和波長的理論，而這個理論用到基本粒子上面呢就預言了基本粒子有波動。