对现实命题的短暂讨论
我们马上就会看到，某些涉及量子实体的实验结果与“量子实体是波”的观点最为一致，而某些实验结果则与“量子实体是粒子”的观点最为一致。假设我们现在思考一个现实问题：电子、光子和类似实体到底是粒子还是波？
让我们先花点时间来认清波与粒子颇为不同的事实。首先考虑一下粒子。让我们以棒球为例。粒子是离散的物体，在空间和时间中都有定义好的位置。粒子与粒子之间以典型的粒子方式进行相互作用，比如，彼此弹开，或分裂成更小的粒子。
而波则更多地是被看作一种现象，而不是离散的物体，在空间和时间中，波通常在相当大的范围内传播，而不是被局限在一个相对较小且定义清晰的位置上。比如，沙滩边的波浪并不是在一个特定位置，而是在一个较大的区域内传播。除此之外，波与波之间的相互作用也与粒子颇为不同。两列波有时可以通过彼此相互作用而形成更大的一列波；有时，两列波可以通过相互作用，实际上达到相互抵消的效果；还有时，两列波可以相交后分离，各自并不产生任何变化。
波和粒子的性质如此不同，两者产生的实验效果也大相径庭。因此，你可能会认为，要确定电子是粒子还是波，并不会特别困难。举个例子，假设我们有一个可以发出稳定粒子束的设备，比如漆弹枪（这个枪可以射出含有油漆的漆弹，漆弹击打之处会留下油漆印）。继续假设我们在房间外用漆弹枪对着两扇打开的窗户射出稳定的漆弹流。如果我们的问题是“着弹点将如何分布”，答案很简单，很多漆弹会击打在窗户所在的墙壁上，而那些穿过窗户的漆弹都将击打在窗户后面、房间里面的墙壁上。也就是说，在房间里面的墙壁上，我们将看到着弹点的分布与窗户所在位置一致。
同样地，暂时假设电子为粒子，我们向有两条狭缝的障碍物发射上千个电子，在双缝后面较远的地方有一张相纸[1]。与我们向两扇窗户发射漆弹时一样，如果电子是粒子，那么很多电子将击中障碍物，但是那些穿过双缝的电子应该会击中相纸上双缝所对应的区域。相纸可以记录电子，因此在这种情况下，我们所得到的记录看起来应该是上千个离散的粒子击中相纸上双缝所对应的位置，并在这个区域累积起来。（顺带提一句，相纸不能直接记录电子，但是当与被电子击中就会发光的荧光屏搭配使用时，相纸就相当于一个电子探测器。为了便于讨论，我们将继续认为相纸本身可以记录电子。）
如果画个示意图，这个情形看起来会像图25-1。这个示意图所展示的已经不仅仅是事实了，这一点很重要，不容忽视。具体来说，在电子与诸如相纸这样的测量设备产生相互作用之前，我们无法探测到或观察到电子，因此，图25-1中所画的电子枪和相纸之间的电子就是一种诠释，而不是任何一种直接明确的经验事实。重申一下，这是一个示意图，或者说是一种诠释，表明了如果电子是粒子，那么现实可能是怎样的。记住这一点，图25-1就是这个情形的示意图。
请注意电子在相纸上是如何累积的。这就是在电子是粒子的情况下，我们预计能看到的情形，而电子的这种累积模式，我们将称之为“粒子效应”。
接下来考虑另一种情形，假设电子是波，同时假设我们还是让电子通过同样有双缝的障碍物并落在相纸上。在这种情况下，双缝会把一列波分成两列。这两列波随后会相互作用于彼此，其结果将会是一个典型的两列波相互作用所产生的干涉模式。在这个特定的情况下，我们将看到两列波之间的相互作用在相纸上产生交替分布的亮带和暗带，亮带表示的是两列波相互叠加，而暗带则表示了两列波相互抵消。这样的干涉模式非常著名，自19世纪最初几十年开始就一直得到研究。
图25-1 电子为粒子
因此，如果电子是波，那么有双缝的障碍物应该带来与图25-2所示类似的效果。重申一下，我想强调的是，这样的波无法被直接观察到，所以这幅图同样是一种诠释，表明了潜在的现实可能是什么样子的。理解了这一点，图25-2所展示的就是在电子是波的情况下，我们将看到的情形。我将把图25-2称为“波效应”。
总之，如果电子是粒子，它们应该会产生一种结果，那就是“粒子效应”；如果电子是波，那么它们应该产生一种相当不同的结果，也就是“波效应”。图25-3概括出了粒子效应和波效应。
接下来，我们将描述几个有关电子的实验。从这里开始，我们将结束对诠释/现实相关命题的讨论，只简单描述事实。也就是说，在本章剩余篇幅中，我们将描述一些有关量子实体的实验设置和这些实验的结果。
图25-2 电子为波
图25-3 粒子效应和波效应
