光は粒？

19世紀末までの物理学では光の正体は波であるという考えが定着してましたが、宇宙空間を通して届く太陽や星の光の波の振動を伝える物質が、何であるのかということと、熱した物体から放出される光の振動数と明るさの特徴を、光を波と考えた時に説明できていませんでした。

しかし、19世紀の最後の年に物理学者のプランクが、黒い物体を熱した時に放射される光の分布線を正確に示す方程式であるプランクの公式を導き、光のエネルギーは数えられる小さな固まりで粒のようなものであることを発見しました。そして光のエネルギーが受け取ったり放出したりする際には、hvを一つの固まりとして受け渡しをすると考えるエネルギー量子仮説を提案しました。

光のエネルギーは不連続に変化するものの、その段差は10のマイナス20乗ほどの微々たるものなので、それまで科学者の間でも、光のエネルギーは連続的に変化するものだと信じられてきたのです。

その後、物理学者のアインシュタインが、光を粒の集まりだと考えることで、波長の短い電磁波を金属の表面に当てると電子が飛び出してくる、光電効果という現象のしくみを解き明かしました。

しかし、光が波でないと光源とスクリーンの間にスリットを二つあけた板を置いた時に、スクリーンに干渉縞が映し出される光の干渉現象を説明することができなく、こうして光は、粒としての性質と波としての性質をあわせ持つ存在であることがわかりました。