#宇宙大百科#无数学者和科学家都在思考的一个“奇怪”的问题！，光是什么 “上帝”说：要有光明！所以有了光

“上帝”说：要有光明！所以有了光，地球就有了光，世界就充满了无限的欢乐。但是全能的上帝留给我们一个非常困惑的问题：光是什么？几千年来，无数的学者和哲学家一直在思考这个问题。这个问题的答案几乎包括了人类历史上最聪明的智慧。古希腊人喜欢讨论问题，对光很好奇。毕达哥拉斯首先解释说，光是一种光源周围发射的东西，当遇到障碍物时会被反弹。

文章图片
接着托勒密在《光学》一书中描述了光的折射，达芬奇也描述了光的反射并试图解释它。然后开普勒和斯内尔给出了光的折射定律的数据，但是他们没有发表他们的研究成果。
直到数学家笛卡尔提出光在折射中折射规律的数学几何表达式，他对光同时留下了两种可能的解释：一种是光是一种类似于粒子的物质；另一种是光是一种以“以太”为介质的压力，它可以是波。光究竟是什么？不计其数的人继续对此进行讨论甚至争论。
“波动说”和“微粒说”

文章图片
意大利数学家格里马蒂说，光是波。他让一束光线穿过两个小孔，投射到暗室的屏幕上，发现屏幕上有光影条纹。这与水波的衍射非常相似，它显示了光的波动。
光应该是波，英国物理学家胡克如是说。因为他用肥皂泡和薄云母重复了格里马蒂的实验，他认为“光是以太的一种纵向波” ，而且光的颜色和其频率有关。
“光怎么可能是波？它就是一个粒子” ，英国物理学家牛顿说。 1666年，牛顿发现用棱镜可以把白光分成不同的颜色，不同的单色光也可以合成白光，因此他成功地解释了光的色散。牛顿的分光实验使得光学从几何光学向物理光学迈进。牛顿认为光应该由粒子组成，并且走最快的直线。光的分解和合成是不同颜色粒子分离和混合的结果。

文章图片
所以围绕这个问题有两个学派——“波动派”和“粒子派” 。事实上，牛顿起初并不特别反对波动派，但“粒子派”挑战了胡克等先前的“波动派” ，一系列争论最终导致了牛顿和胡克终生的个人仇恨。胡克说，牛顿的一些研究是基于他的研究基础，牛顿冷笑道：“那么说我就是站在巨人的肩膀上了！”

文章图片
1678年，荷兰科学家惠更斯出版了《光的理论》，并发表了反对粒子理论的公开演讲。牛顿非常生气——作为当时世界上最聪明的人，他很快就找到了“波动派”的“弱点”用粒子理论解释了光的现象。

文章图片
这些理论都写在他的《光学》一书中。这本书出版时，胡克和惠更斯已经不在人世， “波动派”也衰落了。牛顿利用他在力学上的卓越声誉，轻易地发展和统一了“微粒学派” 。虽然不是千秋万载，但它统治了整个18世纪，这就是权威的力量。
东山再起的“波动说”
【#宇宙大百科#无数学者和科学家都在思考的一个“奇怪”的问题！，光是什么】历史的车轮总是向前滚动。在新自然哲学思潮下，权威不一定受到质疑。从1800年到1807年，托马斯·杨再次高举波动说理论的旗帜。作为新一代的领导者，杨运用物理学中最有力的研究方法：理论预测和实验验证，再进行理论解释，逐步完善了波动理论。

文章图片
杨首先把光和声波进行对比，认为光在叠加后也有增大或减小的现象——光的干扰。他做了著名的杨氏双缝干涉实验，在理论上迈出了关键一步：光不是纵波，而是横波（传播方向与振动方向垂直）。十年后，法国土木工程师菲涅尔充分发挥业余兴趣，从理论上对光的干涉进行了预测。在理解了托马斯杨的工作之后，他进行了实验验证，并成功地建立了光的横向传播理论。之后，波动派终于再次崛起，继续向前发展。