“咳咳咳……呵呵,不知不覺又說遠(yuǎn)了,孩子們!咱們今天不講光速,只講講我們?nèi)祟悓?duì)光的認(rèn)知,如今人類對(duì)它研究到了什么地步。”
“最早,人們發(fā)現(xiàn),光是不可見的!不錯(cuò),包括可見光,我們也觀測(cè)不到,因?yàn)槟闼吹降囊磺形矬w,不過是光的一種折射反應(yīng)。它將物體折射到我們的眼睛里,讓大腦對(duì)它形成一種認(rèn)知,了解它的模樣?!?
“很難理解嗎?就好像黑暗之中,我們的眼睛就會(huì)變成廢物,什么也看不到一樣?!?
“所以沒有光,我們的眼睛就沒有任何作用。至于光本身是什么模樣,恐怕這個(gè)世界上沒有人能回答的出?!?
“到了后來,人們就想啊,光到底是什么樣子呢?”
“它如果是一種物質(zhì),又是什么樣的形態(tài)?”
“它肯定不是液態(tài),也不是氣態(tài),難道以固態(tài)形式存在在這個(gè)世界?”
“如果它是固態(tài),必然很小很小,小到我們用肉眼都觀測(cè)不到。在科學(xué)界,尤其在物理界,我們將其稱之為---光粒子?!?
“不錯(cuò)!光是一種粒子,光粒子!這個(gè)發(fā)現(xiàn)的提出者叫艾薩克·牛頓。”
“大家應(yīng)該對(duì)艾薩克·牛頓很了解吧,老師給你們講過蘋果砸在他腦袋上的故事,還給你們講過牛頓三大定律?!?
“牛頓啊,在1666年左右,就發(fā)現(xiàn)光可能是一種粒子,他甚至為了證明這件事情,用鋼針扎進(jìn)自己的眼眶,判斷眼睛是否能察覺到光粒子的存在?!?
“這種完全不靠譜的實(shí)驗(yàn),自然失敗了,他的視力受到很大損傷,但實(shí)驗(yàn)也不是完全失敗?!?
“牛頓發(fā)現(xiàn)了光有顏色之分,他能看到光暈中的五顏六色?!?
“比如彩虹,彩虹就不是氣體和液體本身發(fā)出的顏色,而是光通過折射表現(xiàn)出的色彩?!?
“我們看到的一切物體,本身也沒有色彩,而是光賦予了它的絢麗多姿?!?
“后來,牛頓又用一枚三棱透鏡,發(fā)現(xiàn)光具有折射和反射功能,越發(fā)證明它是一種粒子,它擁有直射的基本屬性?!?
“可……”
“一百年后,有其他的科學(xué)家提出不同見解?!?
“他們認(rèn)為,光也具有衍射、干涉和偏振現(xiàn)象,光不是粒子,而可能是一種波!”
“提出這個(gè)疑惑的,是鷹國(guó)科學(xué)家托馬斯·楊和法國(guó)科學(xué)家菲涅耳,兩人用了一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn),向人們證明了光其實(shí)是波?!?
“這個(gè)實(shí)驗(yàn),便是著名的楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)。”
“實(shí)驗(yàn)很簡(jiǎn)單,但老師卻不能給你們重現(xiàn)了,你們有興趣可以私下試一試?!?
“它便是用一個(gè)光源,一張有兩道縫隙的紙板,一個(gè)接收光源的背景板組成?!?
“當(dāng)光源通過兩道縫隙的紙板后,光被在背景板上打出一道道不規(guī)則的條紋?!?
“這個(gè)發(fā)現(xiàn),讓世界為之轟動(dòng)!”
“為什么?因?yàn)榘_克牛頓的光粒子學(xué)說,統(tǒng)治了物理學(xué)一百多年??!沒人能接受光竟然是一種波?一種類似聲波、水波一樣的存在!”
“因?yàn)樗哂醒苌?、干涉和偏振的現(xiàn)象,它還有波峰和波谷,在波峰和波谷相交的地方,出現(xiàn)了強(qiáng)烈震蕩!”
“于是,光是粒子的認(rèn)知被徹底推翻,光是一種波的認(rèn)知大行其道。”
“可是又幾十年后,1905年,德國(guó)科學(xué)家赫茲和愛因斯坦共同提出了光電效應(yīng)。人們的認(rèn)知再次被顛覆。”
“至于什么是光電效應(yīng),老師就不給你們多講了,反正它通過一系列實(shí)驗(yàn),證明光還是一種粒子?!?
“有人就問愛因斯坦,說雙縫干涉實(shí)驗(yàn)?zāi)阍趺唇忉專繛槭裁此尸F(xiàn)一種波態(tài)通過兩道縫隙?”
“盡管愛因斯坦是當(dāng)時(shí)最厲害的物理學(xué)家,也回答不了這種問題。”
“他只能苦笑搖頭,說一切還有待研究。如果研究出了結(jié)果,或許我們整個(gè)人類的認(rèn)知會(huì)被推翻,整個(gè)文明的進(jìn)程也會(huì)大幅躍進(jìn)!
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