为我们保全了最主要和最珍贵的东西（的）......是我们的人格和我们的个性。
人无时不刻不在向自己证明，他是人，而非风琴上的销钉。
（不是）只有一种幸福才对人有益。
——《地下室手记》
在中学物理课上，我们就被告知，给定初始状态和环境条件，便可分毫不差地计算出给定时点的结果状态。在真空环境里，质量、体积忽略不计的物体，知道初始速度、前进方向和加速度，一秒后、一年后甚至亿年后的位置和速度都可轻易算出——这是牛顿说的。牛顿眼中的世界，如同风琴上的销钉，被有形无形的公式所固化。但是，姑且不提人格与个性，即使是牛顿所言的“理想状态”，也不全是分毫不差的——这是牛顿想不到的。
在我们目光所及的景观中，有数以不能计的极微小粒子的存在，它们既有粒子的特性，又有波动的特性，这就是我们看到的光。这也是为什么我们目光所及的“光”，时而被称为光子，时而被称为光波的原因。光因为其随处可见，又难以捕捉，连牛顿、爱因斯坦这些大拿都撩不开它迷人的面纱。
牛顿提出了光微粒说，认为光是由很特别的微粒组成的，这些微粒如你、我、他一样，遵循牛顿的N个运动定律。光微粒说可以解释光的直线传播和反射性质，就好比我们在地上弹出的弹珠，朝前方滚去，碰到墙壁还能反弹回来。
但是，牛顿的光微粒说却解释不了光的折射和衍射性质。光在穿透不同物质时，传播方向会发生偏折，即折射。最简单的例子就是水里的鱼，真实位置总比我们“看到”的更深，正是因为光线从水中穿过水面进入空气中时发生了折射，是以我们的眼睛才产生了错觉。
也许你不常到水里捉鱼，但你一定见过彩虹。彩虹就是因为光穿透空气中的水汽时，发生了折射，而不同颜色的光因为波长不同具有不同的折射角度，赤橙黄绿青蓝紫便被呈现了出来。
你可能还记得物理课上讲到彩虹时，是归功于牛顿运用三棱镜所做的解释。的确如此，牛顿发现了白光是由多种颜色的光组成，而三棱镜的作用正是将各色的光拆分开，并由此提出了“分光原理”。但牛顿对于分光原理的解释，仍是基于光的粒子性，认为是不同颜色的光的粒子质量不同，才在通过棱镜时被分开了。至于为何不同质量的粒子在通过棱镜时会被分开，牛顿的粒子说就很难给出令人满意的答案了。
其实，在牛顿之前，荷兰物理学家惠更斯就已提出了光的波动说，可以解释光的折射现象。但惠更斯的波动说和牛顿的微粒说都无法解释光的衍射现象，再加上牛顿无与伦比的学术地位，微粒说在长达一个世纪的时间里都无人敢，或者说无人能够挑战。
直到牛顿去世近一个世纪后，十九世纪初，另一个英国人托马斯·杨做了一个双缝干涉实验。用一束光照射两条平行的细缝，穿过细缝的光打到探测屏上，呈现出来明暗相间的条纹。据说这个托马斯·杨涉猎甚广，是医生，也是物理学家，还在语言学、动物学、考古学等领域均颇有造诣。他几乎会演奏当时的所有乐器，甚至通过对声波振动的研究提高自己对乐器的掌控能力。也许正是得益于对波动的深入了解，托马斯·杨提出了光的波动性的设想，并用这个双缝干涉实验作出了验证。
在实验中，光穿透两条细缝，形成两束相干光，这两束光又相交产生干涉，呈现的条纹与水波穿过障碍物时的衍射，以及两个水波相交时产生的干涉现象十分相似。相反，如果光是由粒子组成，那么探测屏上呈现的应该是与细缝一致的两条细长光线。基于此，托马斯·杨用双缝干涉实验证实了他对光的波动性的设想。
光的干涉对两束光的相干性有极高的要求，这种现象在我们现实生活中比较少见。如果觉得光的干涉难以想象，双缝干涉实验的简单版是单缝衍射，单缝衍射的微缩版就是我们小时候玩过的小孔成像了。光穿过带有小孔的纸板，会在另一侧的屏幕上呈现倒立图像，课堂上老师以此解释光的直线传播，而这也正是光的波动性和衍射现象的最直观体现。
再后来，十九世纪后期，麦克斯韦提出了麦克斯韦方程组。这个方程组既可解释电磁学的现象，又与传播速度等光波的特性相吻合，麦克斯韦由此提出了光波是一种电磁波的假设。电磁波，顾名思义由电波和磁波组成，电场与磁场相互作用，相辅相生。我们熟悉的电磁辐射、无线电、微波、红外线、可见光都属于电磁波。由此，光的波动说再次占据上风。
随着科学技术的进步，光又展现出越来越多出人意料的特性，不断将波动说和微粒说的争论推向新高潮。这次轮到爱因斯坦登场了。将满足一定频率的光照到金属表面上，就会有电子从金属表面被“弹出”，这称为光电效应。若是根据波动的理论，光波波幅越大，光照强度越大，光波所具有的能量也越大。可实际上，当照到金属表面的光小于某个特定频率，无论光照强度有多强——比如将微弱的蓝光换成强烈的红光，都无法“弹出”电子。为此，爱因斯坦将光束描述为一群光子，光子的能量取决于光的频率而非波幅，用光的粒子性解释了光电效应。
于是，光的波动性和粒子性难分伯仲，科学家们不得不接受一个事实，光既有波动性，也有粒子性。然而，波粒二象性并不是两个世纪争执不休后的“妥协”产物，它揭开了微观世界的又一层神秘面纱。再后来，电子、质子和中子等微观粒子都被证实了具有波粒二象性。
那么，这些又与牛顿用公式描绘的物理世界，还有《地下室手记》中风琴的销钉有何不同呢？关于不确定性，且听下回分解。
