本答辩信源于由2010年9月1日《与量子光学权威郭光灿先生商榷》一文而引出的2010年11月14日《郭光灿院士委托苏湛、曹鹏、汪淏田给甘永超的答辩信（一）》。

尊敬的郭光灿院士并苏湛、曹鹏、汪淏田三位同行：

您们好！

非常感谢外出的郭光灿院士委托苏湛、曹鹏、汪淏田三位同行认真研究并回答了我的问题。对于郭院士如此慎重而严肃地对待学术争鸣我表示由衷的敬佩！对苏湛、曹鹏、汪淏田三位同行认真研究我的信件和论文、进行复杂而冗长的计算并提出宝贵的意见，我表示真诚的感谢！只有这样才能真正推动学术的进步！观点不同可以辩论，1905年，密立根就是反对爱因斯坦的光电效应解释、企图推翻光电效应方程并为此付出了十年的实验努力，最后却证明光电效应方程的正确性并与爱因斯坦分别获得1921、1923年度诺贝尔物理学奖。

在进入激烈的学术辩论之前，我想先谈一点轻松但却是非常重要的话题，那就是学者的思想观点、学术信念。

我很早就对原子物理、核物理有浓厚的兴趣，二十多年前就进入了 王淦昌先生的视野并受到赏识，后来，德高望重的王老还亲自推荐、通过单独考试让我去念了个研究生。现在人们通常认为，物质被无限分割下去，到了分子、原子、原子核、质子、中子、电子、夸克之后，会出现亚夸克、亚亚夸克……。但我却坚信：某一层次的亚粒子被打破之后，就会终止这种简单的粒子分割形式，不会出现下一层次的亚亚粒子，而是表现出新的花样，例如，某一层次的亚粒子被打破以后会变成弥散的场(波)，而该场(波)凝聚起来又会变成原来的亚粒子。

尽管电子被打破之后会变成一种什么场(波)我们现在还没有发现，但是光子被打破之后会变成“电磁基波”我早就作过预言。大约在1994年之前，我就严格证明了光子的能量、动量乃至角动量与它对应的“电磁基波”的能量、动量乃至角动量完全对应相等。也就是说，一个“光子”在一定条件下可以与一个对应的“电磁基波”发生相互转化。而且，我还相信，将来我们一定会发现电子、某些亚粒子与它们所对应的“粒子基波”之间也会发生相互转化。这是一幅“粒子”与“场(波)”完全平等的世界图景。

在爱因斯坦1905年所揭示的光的波粒二象性中，也是这样一幅“粒子”与“场（波）”的关系图景——“电磁波”与“光量子”是完全平等的物质。只是“电磁波”与“光量子”之间的基元对应关系以及转化机理还一直困扰着爱因斯坦^[1]。爱氏在1951年12月12日致老朋友贝索的信中写道：“整整五十年的自觉思考没有使我更接近于解答‘光量子是什么’这个问题。的确，现在每一个不老实的人都相信，他懂得它，可是他在欺骗他自己。”从本体论上看，“波”与“粒子”的矛盾是不可调和的，因此，要协调“波粒二象性”，除非站在更高层次（例如哲学层面）上来考虑。现在，这个困扰了爱因斯坦50年的问题已经弄清楚（见最后的注释）。

如果“光的量子理论能够包含光的经典电磁理论”，那么，从原则上讲，我们就可以完全抛弃光的经典电磁理论而仅仅用光的量子理论来描写我们的光学世界。到那时，我们的眼中就只存在“光子”而根本找不到“电磁波”，就会打破上面所描述的“粒子”与“场(波)”平等的世界图景，而且，“电磁波”作为一种真实存在的物质也决不会就这么不明不白的突然消失！另外，由于“光的量子理论能够包含光的经典电磁理论”迄今找不到一个过硬的实验证据，这就更加坚定了我的“粒子”与“场(波)”平等的信念。

前苏联科学家瑞德尼克在他的《量子力学史话》一书中也一针见血地指出:“今天，决定微观世界统一体的最深刻本质的全部问题，就是物理学所面临的尚未征服的山峰中的最高峰：物质的两种基本形式——实物（粒子）和场（波）——之间的相互关系。”可见，对这样一个重要“问题”我们决不能随便轻信，必须弄个水落石出！既然“实物（粒子）”与“场（波）”是物质的两种基本存在形式，那么从哲学上讲，“粒子”与“场”就应该具有平等的地位！不管现代物理学如何成功，也不管其表达形式如何优美，但只要其核心部分——“粒子”与“场”(物质的两种基本存在形式)的地位不平等，那么，这一理论最终就不得不作重大的、原则性的修改。这一结论是植根于深厚而且肥沃的哲学土壤的，足以形成一种坚定的信念！

其实，二十多年前我也像您们一样，认为“光的量子理论能够包含光的经典电磁理论”，而且还为在逆康普顿散射中找到了波动性向粒子性过渡的条件、光的量子理论能够包含光的经典电磁理论的实验证据而欢喜若狂（参见：甘永超. 用反康普顿效应演示光的波粒二象性. 荆州师专(现长江大学)学报(自然科学版), 1991, 14(2): 41~44）。但是，我后来慢慢明白，让光的量子理论包含光的经典电磁理论，用光的量子理论一统光学的天下，就会破坏整个物理学中“粒子”与“场(波)”完全平等的世界图景，就会把粒子物理与场论引入歧途。为了顾全整个物理学的大局，我宁愿牺牲现代光学的小局，让“光的量子理论”不能包含“光的经典电磁理论”而去维护“粒子”与“场(波)”的对称和平等，回到爱因斯坦1905年所揭示的光的波粒二象性中的“粒子”与“场(波)”的关系图景。这就是我的思想观点、学术信念，我坚信物理学中“粒子”与“场(波)”是平等、对称的。

科学哲学家费耶阿本德指出：一切证据都是受评价者的世界观或自然观的影响而彻底地渗透理论的。一个理论同证据相矛盾，并不是因为它不正确，而是因为证据受到了污染。既然证据受理论污染，因此，要对竞争理论进行评价，就必须考虑除了竞争理论和证据之外的其他一些相干的高层背景理论。比如，在哥白尼时代，当用亚里士多德力学来对塔的问题作出解释时，这一现象就支持托勒密的地心说而否定哥白尼的日心说。反之，当伽利略以运动相对性和惯性原理对塔的问题作出不同的解释时，这个证据则转变成为支持日心说而否定地心说的证据。所以，在理论比较评价中，由于观察理论污染，具有不同的世界观或自然观的人，对同一个证据会有不同的解释。这也让我又一次想起了盲人摸象的故事……

假若您们坚持“光的量子理论能够包含光的经典电磁理论”，那么，后面紧紧跟随着的就是“光的量子理论一统天下”、“满世界的光子图景”、“粒子”与“场(波)”的平等、对称被打破，还有“光的量子理论”与“光的经典电磁理论”在衔接区域的不自洽（存在“三大死穴”与“五大佯谬”等一系列问题）^[2~8]……

（未完待续②、③、④、⑤、⑥）

此致

敬礼

           甘永超

              2010-11-19

《甘永超致苏湛、曹鹏、汪淏田并郭光灿院士的答辩信（一；②）》见http://blog.tech110.net/?uid-1126-action-viewspace-itemid-53163

《甘永超致苏湛、曹鹏、汪淏田并郭光灿院士的答辩信（一；③）》见http://blog.tech110.net/?uid-1126-action-viewspace-itemid-35700

《甘永超致苏湛、曹鹏、汪淏田并郭光灿院士的答辩信（一；④）》见http://blog.tech110.net/?uid-1126-action-viewspace-itemid-32743

一、参考文献：

[1] 《爱因斯坦、费米与我们在误会中的误会》http://blog.tech110.net/?uid-1126-action-viewspace-itemid-32743

[2] Y. Gan, W. Wang. A self-consistent picture of wave-particle duality of light. Proc. of SPIE, 2007, 6664: 666407. Chandrasekhar Roychoudhuri, Al F. Kracklauer, Katherine Creath. The Nature of Light: What Are Photons?

[3] Y. Gan. Can the quantum theory of light contain the classical electromagnetic theory of light? Proc. of SPIE, 2009, 7421: 74210U. Chandrasekhar Roychoudhuri, Al F. Kracklauer, Andrei Yu. Khrennikov. The Nature of Light: What are Photons? III

[4] W. L. She. Light quantum from classical electromagnetic theory. Proc. of SPIE, 2007, 6664: 66640A. Chandrasekhar Roychoudhuri, Al F. Kracklauer, Katherine Creath. The Nature of Light: What are Photons?

[5] T. W. Marshall. Brownian motion of a mirror. Phys. Rev. D, 1981, 24(6): 1509~1515.

[6] W. L. She. Quantization of light energy directly from classical electromagnetic theory in vacuum. Chinese Physics, 2005, 14(12): 2514-2521.

[7] 《我为什么要挑战一个占据统治地位的传统理论(现代地心说)？》见http://blog.tech110.net/?uid-1126-action-viewspace-itemid-18122

[8] 《美妙的“π型三重波粒二象性”，诺贝尔奖级科学认识，科学美的典范》见http://blog.tech110.net/?uid-1126-action-viewspace-itemid-16200

[9] 《一幅感动中国、催人奋进的中华腾飞线路图》见http://blog.tech110.net/?uid-1126-action-viewspace-itemid-50424

二、注释：

我们将“波”与“粒子”在“存在”的时间上相互错开，但它们“存在的形式”相同，都是“真实的波”与“真实的粒子”，此即“第一种波粒二象性”，也就是爱因斯坦于1905年所揭示的“本质上的波粒二象性”。

我们将“波”与“粒子”在“存在的形式”上相互错开，例如一“虚（意识）”一“实（物质）”，但它们在“存在的时间上”相同，亦即真实的“粒子”与虚假的“波”同时存在（此即“第二种波粒二象性”，也就是德布罗意于1923年所揭示的那种“现象上的波粒二象性”）；或者真实的“波”与虚假的“粒子”同时存在（此即“第三种波粒二象性”，也就是甘永超于1994年所揭示的那种“现象上的波粒二象性”）。

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    如此，一种“本质上的波粒二象性”与二种“现象上的波粒二象性”就构成了三种波粒二象性的π型结构。以前，这三种本质不同的波粒二象性搅和在一起，没有加以有效地区分，于是，就有了“波粒相伴、真真假假、虚虚实实、同时异态、同态异时、亦波亦粒、非波非粒、波中含粒、粒中含波、摸棱两可、扑朔迷离”的“波粒二象性之谜”。但是，当我们用“π型三重波粒二象性”把它们有效地加以区分，那么，在物理学上空飘荡了一百多年的幽灵——“波粒二象性之谜”也就烟消云散，困扰了爱因斯坦50年的问题也就得到了彻底地解决。见我的七篇大众科普读物（特别是第二篇，它完美地解决了“电磁基波”与“光子”之间是如何转化的问题）：

[1] 甘永超. “孙悟空”帮助我们理解“π型三重波粒二象性”和光的本性(一)见http://www.tech110.net/html/?uid-1126-action-viewspace-itemid-19528

[2] 甘永超. “孙悟空”帮助我们理解“π型三重波粒二象性”和光的本性(二)见http://www.tech110.net/html/?uid-1126-action-viewspace-itemid-20261

[3] 甘永超. “孙悟空”帮助我们理解“π型三重波粒二象性”和光的本性(三)见http://www.tech110.net/html/?uid-1126-action-viewspace-itemid-20431 

[4] 甘永超. 揭开“光的波粒二象性之谜”的正式文献记录(1995-波粒二象性剖析之四) 见http://blog.tech110.net/?uid-1126-action-viewspace-itemid-26753

[5] 甘永超. 对“波粒二象性”最贴近生活的通俗解释(波粒二象性剖析之五)，见http://blog.tech110.net/index.php?uid-1126-action-viewspace-itemid-27382

[6] 甘永超. “波粒二象性之谜”到底是个啥玩意(波粒二象性剖析之六)？见http://blog.tech110.net/?uid-1126-action-viewspace-itemid-28082

[7] 甘永超. 揭开“波粒二象性”的谜底：认识“二种粒子”与“三种波”(波粒二象性剖析之七) ，见http://blog.tech110.net/?uid-1126-action-viewspace-itemid-58388