關(guān)于對(duì)光的認(rèn)知史的略述：

光到底是什么？早在2000多年以前，古希臘的哲學(xué)家就開始了對(duì)光的研究。他們昔日的觀察日常生活中的光影，最終得出結(jié)論，光是由肉眼不可見的粒子構(gòu)成的燭火一類的發(fā)光體，向四面八方發(fā)射“光粒子”，當(dāng)他們碰到障礙就會(huì)被彈開。

如果偶然進(jìn)入人眼中，那人們看到的就是最后彈開它的東西。就這樣過了一千年，沒有人這一光的本質(zhì)，但科學(xué)發(fā)展沒有停下腳步，我們不再滿足于肉眼可見的事情，開始探求微觀世界的秘密。

法國物理學(xué)家笛卡爾也開始了對(duì)光的研究。他認(rèn)為光是一種脈沖，它依靠神秘物質(zhì)“以太”引起擾動(dòng)來傳播，但是笛卡爾也沒有明確證明光其實(shí)是一種波的看法，因?yàn)樗麤]法在此基礎(chǔ)上證明光的反射和折射現(xiàn)象。不過這一想法卻是撼動(dòng)了科學(xué)界，引發(fā)了長達(dá)200年的波粒之爭。荷蘭物理學(xué)家克里斯蒂安·惠更斯堅(jiān)持笛卡爾的觀點(diǎn)，他覺得光把能量傳播給了以太微粒，讓以太四處沖擊，引起光的傳播。

所謂以太是古代哲學(xué)家提出的假想物質(zhì)，用來解釋類似光、聲音一樣的，我們可以感受卻無法定論的物質(zhì)，這種叫做“以太”的東西無處不在，充斥整個(gè)宇宙，惠更斯在以太的基礎(chǔ)上成功解釋了光的反射與折射，打破了盛行千年的為你學(xué)說同時(shí)代還有一位名震天下的科學(xué)家不同意這個(gè)觀點(diǎn)，他就是牛頓，站在巨人肩膀上的牛頓堅(jiān)信光是一種粒子，與波動(dòng)學(xué)說一派開始了無窮無盡的爭論。

直到1802年，托馬斯·楊用著名的雙縫實(shí)驗(yàn)挑戰(zhàn)了牛頓的權(quán)威。雙縫實(shí)驗(yàn)很簡單，就是拿一塊擋板留出兩條縫，讓光通過擋板罩在后面的屏幕上。如果光真的是粒子，那毫無疑問屏幕上會(huì)出現(xiàn)兩條明亮的光線，但結(jié)果讓微粒學(xué)派大失所望，屏幕上出現(xiàn)了一系列光線，又明又暗。

新理論關(guān)于電磁波的論述：

電磁波是由互相垂直的電場(chǎng)與磁場(chǎng)，在空間中相互轉(zhuǎn)換發(fā)射的震蕩粒子波。電磁波類似于波動(dòng)，但傳遞過程中并無形態(tài)意義上的波動(dòng)，而是沿電場(chǎng)方向傳遞的（詳細(xì)理論見《三元平衡定律》），是電場(chǎng)和磁場(chǎng)以類似于能量相互轉(zhuǎn)換的形式，而形成的震蕩，通過周期性震蕩而形成的“類波粒子”（真實(shí)狀態(tài)為，電場(chǎng)與磁場(chǎng)呈周期性轉(zhuǎn)換的微觀系統(tǒng)）。

電磁波在一個(gè)波動(dòng)頻率中，電場(chǎng)由強(qiáng)變?nèi)踉儆扇踝儚?qiáng)，呈周期性變化，變化電場(chǎng)周圍會(huì)形成一個(gè)圍繞它的磁場(chǎng)。當(dāng)電場(chǎng)由強(qiáng)變?nèi)鯐r(shí)，圍繞它的磁場(chǎng)則由弱變強(qiáng)，當(dāng)電場(chǎng)由弱變強(qiáng)時(shí)，圍繞它的磁場(chǎng)則由強(qiáng)變?nèi)酢?/p>

除了電磁波（光）之外，宇宙中的一切波動(dòng)現(xiàn)象、物體間相互作用都比必須遵循“三元平衡定律”。也就是說，宇宙中所有的波必然是一種“三元平衡系統(tǒng)”，但“三元平衡系統(tǒng)”不一定是波。而電磁波、電子波、基本粒子、包括普通物質(zhì)等等，就是典型的“三元平衡系統(tǒng)”，卻又不是真正意義上的波。

只不過電磁波（光）是這類“三元平衡系統(tǒng)”中最基礎(chǔ)的一類，電子波、基本粒子、物質(zhì)等等，則是更加復(fù)雜的系統(tǒng)而已，因此這類“三元平衡系統(tǒng)”其實(shí)都具有“波粒二象性”。由于電磁波（光）是這類“三元平衡系統(tǒng)”中最基礎(chǔ)的一種，所以其“波粒二象性”最明顯罷了，而普通物質(zhì)的“波粒二象性”最弱甚至難以被科學(xué)家發(fā)現(xiàn)而已。

三元平衡定律：在一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)，兩個(gè)非平衡狀態(tài)趨向于平衡狀態(tài)的過程，就是三元平衡的過程。

在電磁波的三元平衡中，電場(chǎng)和磁場(chǎng)分別為兩個(gè)非平衡因素，在電磁波中，電場(chǎng)和磁場(chǎng)的這兩種能量的關(guān)系，類似于水波中在波峰和波谷位置的兩種勢(shì)能，在水波中波峰處的勢(shì)能與波谷處的勢(shì)能，呈周期性的相互轉(zhuǎn)換，而最終形成水波。

電場(chǎng)轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)的過程和磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換為電場(chǎng)的過程，就是變化的磁場(chǎng)和變化的電場(chǎng)（能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)換的過程），類似于水波中變化的動(dòng)能（勢(shì)能轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)換的過程）。即在水波中相當(dāng)于由波峰到波谷的向下的動(dòng)能，和波谷到波峰向上的動(dòng)能，動(dòng)能大小與勢(shì)能大小呈此消彼長的關(guān)系。

在電磁波中的電場(chǎng)和磁場(chǎng)，就是一對(duì)以波動(dòng)形式周期性相互轉(zhuǎn)換的非平衡狀態(tài)，這種以波的形式周期性相互轉(zhuǎn)換的狀態(tài)，就是非平衡趨于平衡的狀態(tài)。所以電磁波其實(shí)就是電場(chǎng)與磁場(chǎng)的三元平衡狀態(tài)，這是一種最基礎(chǔ)的三元平衡狀態(tài)，同樣也是最基礎(chǔ)的三元平衡系統(tǒng)。

但是又由于電磁波并非是一般理解的波，即電磁波并非一般意義上的橫波，也不是一般意義上的縱波。因?yàn)橐话阋饬x上，無論橫波還是縱波都是一種機(jī)械波，機(jī)械波都是兩種非平衡作用力形成的能量（包括勢(shì)能和動(dòng)能），交替轉(zhuǎn)換形成的波。而這種通過非平衡作用力形成的波，往往都需要通過介質(zhì)才能傳遞。而形成電磁波的兩個(gè)非平衡因素，都與作用力形成的能量不同，而是電場(chǎng)和磁場(chǎng)本身，所以電磁波是通過電磁輻射傳播的波，不需要通過某種介質(zhì)來傳遞。

圖，電磁波的波動(dòng)形態(tài)模型圖，電場(chǎng)和磁場(chǎng)交替增強(qiáng)或減弱，二者的波動(dòng)關(guān)系是一種相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系，變化互為因果。電磁波以粒子（微觀系統(tǒng)）的形態(tài)傳播，但是這種粒子又呈現(xiàn)周期性變化，磁場(chǎng)和電場(chǎng)周期性轉(zhuǎn)換，使得電磁波呈現(xiàn)出波粒二象性。

電磁波的傳播方向和傳遞速度只和電場(chǎng)的方向有直接關(guān)系，和磁場(chǎng)的方向無直接關(guān)系，但磁場(chǎng)可以影響電磁波的傳播方向。（關(guān)于電磁波的傳遞方向和傳遞速度的問題，在《三元平衡定律》一書中有詳細(xì)的理論論述）。

《三元平衡定律》下載：https://doi.org/10.5281/zenodo.4539809