波粒二象性，這是一個聽上去很簡單，但是想要真正理解卻很複雜的物理性質，微觀粒子同時具有粒子性與波動性這兩種特性，這是很奇怪的，因為在宏觀世界中，我們還沒有見過同一種物質具有兩種截然不同的性質。微觀粒子的粒子性很好理解，而且我們在初中學習向分子、原子、電子這類微觀粒子的時候，也是從微觀粒子的粒子性角度進行徹入，所以我們一提到微觀粒子，腦海中展現的就是一個體積很小的球體畫面，但是關於微觀粒子的波動性，我們很少提及，而且從直觀感受上來講，我們也很難理解為何一個球狀的粒子會出現詭異波動性，粒子的波性如何而來，又是如何體現的呢？

德布羅意：放著官二代不做，反而去研究波粒二象性

說起微觀粒子的波動性，那我們就不得不提起一位法國的偉大物理學家德布羅意（也是一名法國公爵），當德布羅意在博士時期，德布羅意就展現了對於物理學、尤其是粒子物理學的非凡天賦，在德布羅意臨近博士畢業時，德布羅意在其畢業論文上通過結合普朗克常量與愛因斯坦的相對論，也就是著名的兩個公式：E=hv（普朗克常量）和E=mc2（愛因斯坦的質能方程），這裡就不具體講推導的過程了，其實也並不複雜，對於數學感興趣的讀者可以將兩個公式結合就可推導出來，德布羅意經過簡單的數學手段，得出了一個看似很荒唐的發現，即物質也具有波動性。

德布羅意的這個結果看上去荒唐，肉眼可見的物質怎麼會出現波動性呢？再者，德布羅意也沒有通過複雜的數學推導過程才得到這個結果，所以就連德布羅意的老師對於他離經叛道的想法都十分頭疼，於是將這個難題甩給了愛因斯坦，令人意想不到的是，德布羅意的這個理論卻得到了物理學大咖愛因斯坦的盛讚，因為德布羅意的物質波理論一半是通過愛因斯坦的質能方程推導出來的，愛因斯坦說德布羅意的物質波理論是天才的一筆，還揭開了偉大帷幕的一角，那麼德布羅意的物質波理論究竟是怎麼回事呢？為何我們在日常生活中從來都感受不到物質的波動性呢？

德布羅意波長公式

物質波，又叫概率波，或者德布羅意波，其理論的核心就是物質周圍會伴隨著特定波長的波（量子力學哥本哈根學派將其解釋為概率波），那麼物質周圍伴隨的這個波究竟有多長呢？

德布羅意波長=λ=h/p，λ是波長，h是普朗克常數，即h=6.62607015×10^（-34） J·s，p為物質的動能，p=mv，m等於質量，v=速度

我們將λ=h/p進行簡單的變形

得到pλ=h，h是一個固定值，那麼p和λ，也就是物質的動能與波長成反比，物質的動能等於質量乘以速度，那麼在速度一定的情況下，物質的質量與波長成反比，物質的質量越大，物質的波長就越小，反之，物質的質量越小，物質的波長就越大。

電子與棒球的波長對比

如果我們想要計算一個正在運動棒球的德布羅意波長，那麼我們僅僅需要將棒球的動能，也就是棒球的質量與速度代入λ=h/p這個公式，假設棒球的質量為0.1kg，速度為3m/s，

h=6.62607015×10^（-34） J·s，那麼我們就可以輕易的計算出一個質量為0.1kg，速度為3m/s的棒球的德布羅意波長，但是由於h的數值實在是太小了，所以計算出棒球額德布羅意波長的數值也實在是太小了，這個波長僅為原子核半徑的萬億分之一，別說在人眼的觀測之下，就算我們使用最先進的電子顯微鏡也無法觀察到棒球的物質波，所以說宏觀物質由於相對於粒子來說，質量太大，所以在宏觀範圍內根本無法感受到物質的德布羅意波。

宏觀世界無法觀察的德布羅意波

物質的質量與波長成反比，所以想要使物質波變得明顯，或者說想要是物質波長變長，那麼我們就要縮小物質的質量，質量越小的物質，其物質波就越長，我們這裡以電子為例，假設電子以0.1倍的光速運動，電子的質量等於9.10956×10^-31kg千克，那麼電子的物質波波長就會變大，相當於一個原子的直徑，更加直觀來說：一個電子的波長是一個棒球波長的1000多倍。

根據德布羅意波長公式，我們可以輕易的計算出任何物質的物質波長，我們也可以根據物質的動能與波長成反比的關係，懂得為何宏觀物質波動性不明顯，微觀粒子波動性明顯的原因，這裡不得不佩服德布羅意天才般的創意，也不得不佩服量子力學的神奇。