Одним из первых попытался ответить на этот вопрос древнегреческий философ Аристотель. Он считал, что свет – это некое движение или действие, распространяемое в среде. Другой точки зрения придерживался древнеримский философ и поэт Тит Лукреций Кар. Этот античный философ придерживался идей атомизма, то есть полагал, что всё в мире состоит из мельчайших частиц – атомов, не делал он исключения и для света: он тоже состоит из мельчайших части! В общем-то, Тит Лукреций Кар в своих рассуждениях был не так уж далёк от истины, но для современников и даже потомков в течение нескольких последующих веков это осталось незамеченным.
К вопросу о природе света всерьёз возвращаются в начале Нового времени, точнее, в XVII веке, и тут возникают две точки зрения, по сути дела, воскрешающие воззрения Аристотеля и Лукреция в виде соответственно волновой и корпускулярной теорий.
Корпускулярную теорию сформулировал И.Ньютон. Она состояла в том, что светящиеся тела (например, зажжённые свечи) испускают мельчайшие частицы – корпускулы, которые распространяются по прямым линиям (лучам), попадая в глаза, они дают нам возможность видеть. Корпускулы эти, по мнению Ньютона, разного размера, и в зависимости от него мы видим разные цвета (самые большие - красный цвет, самые маленький – фиолетовый), смешение корпускул разных размеров даёт белый цвет. Частицы среды притягивают корпускулы, из-за этого свет преломляется, проходя через какую-то среду.
У корпускулярной теории было немало сторонников, ведь она хорошо объясняла многие явления. Была и другая теория, восходящая к воззрениям Аристотеля – волновая. Она связана с именем нидерландского учёного Х.Гюйгенса. Он считал, что существует некая упругая среда, не подчиняющаяся законам тяготения, которая заполняет промежутки между частицами, из которых состоят тела, Гюйгенс назвал эту среду светоносным эфиром. В этой среде-эфире, подобно звуковым колебания в воздухе, распространяются периодические импульсы, это и есть свет. Кроме того, Х.Гюйгенс первым высказал предположение, что свет может иметь конечную скорость. Волновая теория света получила развитие уже в XIX веке, благодаря исследованиям Герца и Максвелла. Правда, теперь свет рассматривался не как механическая волна, а как электро-магнитная.
Примечательно, что эти обе эти теории объясняли свойства света – но это были разные свойства… так кто же оказался прав – сторонники какой теории?
И те, и другие. Свет обладает свойствами и частицы, и волны, с одними объектами взаимодействуя как волна, с другими – как поток частиц. Частицы эти особого рода, А.Эйнштейн назвал их световыми квантами (как мы помним, квант – неделимая порция какой-либо физической величины, в данном случае электромагнитного излучения), а американский физик и химик Г.Льюис в 1926 г. ввёл для них термин «фотон», который и утвердился в физике. Частица эта не имеет массы, электрический заряд её тоже равен нулю, и существовать она способна только двигаясь со скоростью света, вне этого движения фотон не существует, так что остановить его нельзя. Так вот, эти самые фотоны обладают не только свойствами частицы, но и свойствами волны. Такая теория получила название «корпускулярно-волновой дуализм», и применима она не только к свету, например, электрон тоже демонстрирует свойства и материи, и волны. И прав был великий датский физик Нильс Бор: «Противоположности не противоречат, а дополняют друг друга».
