自古以来，人类都是一个喜欢观察和思考的物种，这也许正是人类能够称霸自然界的关键因素。对于世界的本原是什么这个问题，古人很早就开始思考了。
粒子是什么？
留基伯和德谟克利特
在古希腊，从早期哲学派别爱利亚学派，到唯物主义哲学家留基伯，再到德谟克利特，逐渐发展出了“原子论”，该理论认为“万物的本原是原子和虚空。原子是不可再分的物质微粒，虚空是原子运动的场所”。这就是早期的粒子观，都是基于抽象的、哲学的推理，而非通过实验。
原子构成
原子论直到1897年还被认为是正确的理论，但在汤姆生发现电子之后，原子的不可再分的设想被粉碎，随后科学家又发现了质子和中子，直到这时，人们又使用另一个称呼“基本粒子”来称呼电子、质子和中子。但事情很快又发生了变化，人们逐渐发现了数以百计的不由质子、中子、电子组成的新粒子；又发现质子、中子等本身也有自己的复杂的结构。从20世纪后半期起，就将“基本”二字去掉，统称为粒子。
构成物质的粒子
到此，你应该理解了“粒子”的概念，它并不是指代实际存在的具体物质，而是包括构成一切物质实体的基本成分的统称，是一种模型化的称呼。
波是什么？
波动示意图
在自然界，还有一种现象广泛存在，那就是波动。按性质来分，主要有四种：机械波、电磁波、引力波、物质波。机械振动的传递构成机械波，电磁场振动的传递构成电磁波（包括光波），温度变化的传递构成温度波（见液态氦），晶体点阵振动的传递构成点阵波（见点阵动力学），自旋磁矩的扰动在铁磁体内传播时形成自旋波（见固体物理学），实际上任何一个宏观的或微观的物理量所受扰动在空间传递时都可形成波。
波的叠加
但不管是抖动绳子还是往池塘里扔石头激起的水波等，虽然它们在产生机制、传播方式和与物质的相互作用等方面存在很大差别，但在传播时却表现出很多方面的共同特性，这些特性包括：时间和空间周期性、反射和折射、遵守波的叠加原理、两束波在一定条件下能够产生干涉现象、遇到障碍物能产生衍射现象、横波能产生偏振现象等。所以说，波是对一类现象的统称，也是一种解析事物的模型。
光是波还是粒子？
光是波还是粒子的论战
对光的本质的思考也古已有之，那么光到底是什么呢？早在法国哲学家笛卡尔的《屈光学》中，就提出了两种假说。一种假说认为，光是类似于网球的一种微粒，另一种假说认为光是压力在以太中的传播。这就是未来微粒说和波动说的伏笔之处。
光的衍射现象
真正倡导光的波动说的是十七世纪中期的大利波仑亚大学的数学教授格里马第，他在观察放在光束中的小棍子的影子时，发现了光的衍射现象，并据此推测光可能是与水波类似的一种流体。之后，胡克重复了格里马第的实验，并提出“光是以太的一种纵向波”的假说。
光的本质论战时间线
1672年，牛顿提出了光的微粒说，他认为光线是从光源射出来的大量弹性小球组成的、按力学规律以一定速度在真空或介质中高速飞行的微粒流，这些粒子就像小弹珠一样，不同的弹珠有不同的颜色，它们携带能量，所以不断照射可以生热。用此观点他解释了光的直线传播、折射和反射等光现象。
荷兰著名天文学家、物理学家和数学家惠更斯
随后，波动说的支持者，荷兰著名天文学家、物理学家和数学家惠更斯继承并完善了胡克的观点，他认为，光是一种机械波；光波是一种靠物质载体“以太”传播的纵波。根据这一理论，惠更斯证明了光的反射定律和折射定律，也比较好的解释了光的衍射、双折射现象和著名的“牛顿环”实验。
之后，牛顿进一步发展了他的微粒说，但由于胡克和惠更斯的相继去世，波动说无人迎战，微粒说称霸了近一个世纪。
杨氏双缝干涉实验
1801年，英国著名物理学家托马斯·杨进行了著名的杨氏双缝干涉实验。实验所使用的白屏上明暗相间的黑白条纹证明了光的干涉现象，从而证明了光是一种波。进过很多波动说科学家的努力，波动说重新占据主流。
但是波动说有一个巨大的问题，那就是光波的载体，以前的观点认为光波的载体是一种类固体的物质——以太，但是人们发现，如果以太是固体，那么它肯定会干扰天体的自由运转，后来柯西提出，以太是一种消极的可压缩的介质。
麦克尔逊与莫雷的“以太漂流”实验
1887年，英国物理学家麦克尔逊与化学家莫雷以“以太漂流”实验否定了以太的存在。后来麦克斯韦则在电理论中指出光是一种电磁现象，光波是波长较短的电磁波。至此，光的波动理论已被巩固地确立起来了。
普朗克
同一年，德国科学家赫兹发现光电效应，光的粒子性再一次被证明。1900年，普朗克在解决黑体辐射问题时提出了能量子假说，该假说认为电磁辐射的能量是不连续的，是由一份一份的能量构成的，也就是量子化的，之后，
