當(dāng)我們認(rèn)識(shí)世界的層次不一樣了，那么處理事情的方式也就不一樣。這似乎是一句充滿哲理的話，同樣適用于通信行業(yè)。

我時(shí)常覺得人的學(xué)習(xí)速度要越來(lái)越快

才可以穿過(guò)漫長(zhǎng)的陰霾區(qū)

古代的人們對(duì)事物的認(rèn)識(shí)還停留在表層，人們不知道電磁波的傳遞形式。所以只能通過(guò)顏色，煙霧，刻字等這些表層的現(xiàn)象傳輸信息。那時(shí)候經(jīng)常是“家書抵萬(wàn)金”。因?yàn)榈玫竭h(yuǎn)方親人的信息實(shí)在是太難得了。

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19世紀(jì)中葉以后，德國(guó)物理學(xué)家赫茲發(fā)現(xiàn)了電磁波。之后人們也慢慢認(rèn)識(shí)到各種射線，微波、可見光的本質(zhì)都是電磁波。正因?yàn)槿祟愓J(rèn)識(shí)物質(zhì)的層面由普通的聲波到了電磁波，慢慢的人們基于電磁波的特性發(fā)明了無(wú)線電、有線電視、手機(jī)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。也可以說(shuō)電磁波引導(dǎo)了后來(lái)通訊界幾百年的發(fā)展。

正如現(xiàn)實(shí)生活中的很多事物一樣，人們不理解是因?yàn)椴荒苤庇^的看到它。或者看到的只是一個(gè)假象。比如：眼前的經(jīng)歷可能只是暫時(shí)的，可能你現(xiàn)在還不明白其中真正的奧義。

正是因?yàn)槿藗円部床灰姛o(wú)處不在的電磁波的具體傳播形式，所以認(rèn)識(shí)它才花了上千年。其實(shí)可以說(shuō)電磁波就是變化的電磁場(chǎng)在空間的傳播。

1865年，James Clerk Maxwell建立了他的“交變電磁場(chǎng)理論”，即變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，這本是經(jīng)典電磁學(xué)普通的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，但他將這種現(xiàn)象推廣到“電磁感應(yīng)傳遞”中去后，指出：開放LC振蕩電路會(huì)發(fā)出一種叫“電磁波”的東西，它可以傳遞LC振蕩電路所發(fā)射的能量，這就是他赫赫有名的“電磁波理論”。

麥克斯韋像。(來(lái)源于視覺中國(guó)網(wǎng))

大部分的光學(xué)現(xiàn)象可以很好地用經(jīng)典的麥克斯韋電磁波理論進(jìn)行解釋，而無(wú)須量子的觀點(diǎn)。物理學(xué)家們已經(jīng)開始研究亞波長(zhǎng)尺度的金屬特殊結(jié)構(gòu)內(nèi)的光學(xué)現(xiàn)象。但是，無(wú)論將金屬的特殊結(jié)構(gòu)尺度做得多么小，使其遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于光的波長(zhǎng)甚至處于納米量級(jí)，其光場(chǎng)的特性都可以用經(jīng)典的麥克斯韋方程組正確并且完整地描述，而無(wú)須借助量子光學(xué)。

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然而，還有一小部分光學(xué)現(xiàn)象是“電磁波理論”解釋不了的，比如“激光理論”中涉及光子的發(fā)射與吸收的一些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。這些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象就要用光子理論來(lái)解釋。

那么什么是光子？說(shuō)實(shí)在這個(gè)問(wèn)題很難被定義。因?yàn)樘岢龉庾拥氖菒垡蛩固梗菒垡蛩固棺约阂哺悴幻靼资裁词枪庾印劾蠣斪釉?951年這樣寫道：

翻譯過(guò)來(lái)就是：

“什么是光量子？50年來(lái)我一直在認(rèn)真思考著這個(gè)問(wèn)題，可是哪怕連一步都沒(méi)有接近答案。“

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愛因斯坦在1955年就去世了，也就是說(shuō)他研究了一輩子也沒(méi)有弄明白什么是光子。

你對(duì)光子的性質(zhì)了解越多，你就越會(huì)發(fā)現(xiàn)愛因斯坦絕不是在開玩笑。光子的性質(zhì)實(shí)在是太讓人費(fèi)解了。

我們都知道電磁波是光的另一種叫法。不過(guò)這里說(shuō)的是廣義的光，而不是說(shuō)的可見光（波長(zhǎng)380~760nm）。

如果你再仔細(xì)想想，就會(huì)發(fā)現(xiàn)光子是個(gè)很奇怪的東西。光子是攜帶電磁波能量的點(diǎn)粒子，但是由它組成的電磁波卻能彌散在空間中。

我們想象中的在空間中振蕩的電磁波，其實(shí)不過(guò)是一個(gè)個(gè)光子的飛行；但電磁波卻能繞過(guò)與其波長(zhǎng)相近的障礙物前進(jìn)，比如無(wú)線電波就能繞過(guò)大樓傳播，那么光子是怎么從大樓中通過(guò)的？繞過(guò)去還是穿過(guò)去？

如果是繞過(guò)去，那這些粒子是如何判斷前方有障礙物并從直線飛行改成繞射的？

電磁波的傳播速度和光子的運(yùn)動(dòng)速度相同，都是光速c（約30 萬(wàn)km/s），如果光子發(fā)生繞射而電磁波還在以光速傳播，那么光子在繞射時(shí)豈不是超過(guò)了光速？

如果是直線穿越，光子是如何保證不被吸收的？

目前，光是信息的載體這個(gè)假設(shè)依然成立（由于量子超距物理還沒(méi)有能夠提供確切的證據(jù)證明超距作用的存在。所謂的量子超距是指信息的傳播跨越了距離的限制，但是到目前為止，只有疑似的證據(jù)），不過(guò)隨著我們對(duì)事物認(rèn)識(shí)得更加透徹，對(duì)事理的分析能力越來(lái)越強(qiáng)，一切我們不理解的現(xiàn)象和模糊的概念都會(huì)更加清晰可見，對(duì)信息的獲取和處理方式也會(huì)有著翻天覆地得變化。就比如我們認(rèn)識(shí)到了中微子，以后就有可能有中微子通信的發(fā)生。