光の正体は粒か、波か

　光についての科学的な研究は、17世紀に始まりました。運動の基本法則や万有引力の法則を発見して、近代科学の基礎を作ったイギリスの天才科学者ニュートンは、光についても研究をおこないました。そして太陽光をプリズムに通すと、無色透明に思えた光が虹色つまり七色に分かれることを発見したのです。このことからニュートンは、光とはさまざまな色をもった小さな粒が集まったものだと考えたようです。
光の正体を小さな粒だと考えることを「光の粒子説」と言います。物体に光を当てると、背後にくっきりと影ができることも、光を粒子だと考えることで説明できます。もし光の正体が波だとすれば、波は障害物の後ろ側に回り込んで進んでいく回折という性質を持つために、影ができなかったり、影の輪郭がぼやけてしまうはずだからです。
水面に立てた棒に対して波が押し寄せたとき、波は棒の後ろ側にも回り込んできて、波立たない「影」の部分ができないことは、皆さんも経験的にご存じでしょう。
一方「光の波動説」を唱えたのが、ニュートンとほぼ同時代のオランダの物理学者ホイヘンスです。彼は２つの細い光線をぶつけても、光がお互いを通り抜けるように進んでいくのは、光が波であるからだと考えました。光が粒だとすれば、衝突後にそれぞれ粒の進む向きが変わるはずですが、水の波を思い浮かべると、たしかに波同士はぶつかったあともそれぞれがまっすぐに進んでいくことがわかります。