光。
一个简单到不能再简单的词。
一种常见到不能再常见的现象。
却是一缕贯穿了人类科学史的、到22世纪都依旧扑朔迷离的迷雾。
说起光这东西,后世许多人脑海中蹦chu的应该先是波粒二象xing。
接着是迪迦奥特曼,然后是光的gan1涉衍she1这些字yan儿。
其实吧。
人类对于光本质的思考,在公元前就已经chu现端倪了。
例如在古代东方。
人们认为太阳是神灵的化shen,例如羲和、日主、东君,还有被后羿she1xia来的金乌等等。
而古代西方呢,一开始liu行的是恩培多克勒的看法。
他认为世界是由shui、火、气、土四大元素组成的,而人的yan睛是女神阿芙洛狄忒用火dian燃的,光也属于火。
恩培多克勒后的柏拉图则认为,有三种不同的光。
分别来源于yan睛,被看到的wuti以及光源本shen。
至于视觉,便是三者综合作用的结果。
柏拉图再往后,便chu现了卢克莱修、阿尔·哈桑这一大堆的唯心思想。
而思想一多,自然就会有人去用实际手段验证真伪了。
不过值得一提的是。
历史上第一次对光传播有明确研究记载的文献并不是chu自西方,而是由华夏先贤所著的《墨经》。
《墨经》约完成于周安王14年癸巳,也是就是公元前388年,其中有一个很有名的研究案例。
这个案例chu自《墨zi·经说xia第四十三》:
【景,二光夹一光,一光者景也。景光之人煦若she1,xia者之人也gao,gao者之人也xia。足敝xia光,故成景于上;首敝上光,故成景于xia。在远近有端与于光,故景库nei也。】
景就是影,指wuti的影像。
因此这句话的意思是:
光线象she1箭一样,是直线行jin的。
人tixiabu挡住直she1过来的光线,she1过小孔,成影在上边。
人ti上bu挡住直she1过来的光线,穿过小孔,成影在xia边,就成了倒立的影。
这个描述光的宏观xing质完全一致,也是对光沿直线传播的第一次科学解释。
除此以外。
墨家还知dao另一个概念——光在透镜或凹面镜之前会聚焦:
“在远近有端与于光,故景瘴nei也。”
內就是纳,也就是聚集在一dian的意思。
《墨经》里常称焦dian为“正”或“nei”,因此当时的墨家也已经研究chu了光线的聚集原理。
不过可惜的是。
由于华夏古代科学ti系不完备的缘故,在光学后续的发展过程中,古代华夏的chu彩dian就不多了。
当然。
这倒不是说华夏没人研究光学,而是华夏在《墨经》之后,找不到一个能够被梳理成时间线的光学研究记录。
而在西方,欧几里德在《反she1光学》一书里研究了光的反she1问题,托勒密对光的宏观xing质jin行了补充。
后来又chu现了开普勒之类的研究者。
到了1621年。
尼德兰wu理学家涅耳,总结chu了光的折she1定律。
接着在差不多同一时间。
笛卡尔在他《方法论》的三个附录之一的《折光学》中,率先提chu了这样的可能:
光是一种压力,在媒质里传播,并且世界上存在以太这种wu质。
也这也是近代光学的万恶之源,一个非常重要的节dian。
如今
自那以后。
光学就如同剑宗与气宗一般,chu现了两个截然不同的派别。
首先chu现的是波动说。
如今大家公认的波动说提chu者是惠更斯,但其实吧,最早发现波动说证据的是一位意呆利数学家。
此人叫zuo弗朗西斯科·格里ma尔迪。
当时他zuo了一个实验:
他让一束光穿过两个小孔后找到暗室里的屏幕上,发现在投影的边缘有一种明暗条纹的图像。
于是格里ma尔迪便提chu了光可能是一种类似shui波的波动,这就是最早的光波动说。
只可惜这位数学家能力有限,无法jin行更深ru的研究,最终由惠更斯首次完整的给chu了光的定义:
光不是一种wu质粒zi,而是由于介质的振动而产生的一种波。
至于传播光的介质,就是被笛卡尔重新炒火的‘以太’。
再往后就是胡克扛旗,小niu提chu微粒说的事儿了。
不过值得一提的是。
虽然小niu的微粒说