特斯拉100年前的预言被证实,揭开宇宙起源和轮回的真相!( 二 )


那么为什么在黑暗的环境中 , 眼睛没有看东西的能力呢?
现在我们都知道了 , 人眼并不会发光 , 更不会发射光线 ,
能看到物体是因为光线传到眼睛的结果 。
几何光学

时间来到了16世纪到17世纪 , 这一时期是光学发展史上的转折点 。
1608年 一位叫汉斯.李波尔(Hans Lippershey)的荷兰眼镜商人
发现了望远镜的秘密 , 一块凸透镜和一块凹透镜合在一起往外看 ,
远处的东西就变近了 。 1609年 , 意大利科学家伽利略在李波尔发现的基础上 ,
经过反复的计算、研制和试验 ,
终于发明了世界上第一架能放大32倍的望远镜 。
1611 年德国天文学家开普勒(Johannes Kepler)发表《折光学》一书 ,
并设计了开普勒天文望远镜 。
1662年 , 法国科学家皮埃尔·德·费马(Pierre de Fermat)
提出了著名的「费马原理」 ,
即 , “光传播的路径是光程取极值的路径 。
这个极值可能是最大值、最小值 , 甚至是函数的拐点 。 ”
此原理可以证明光在均匀介质中传播时 ,
遵从的直线传播定律、反射定律和折射定律 。
因此 , 「费马原理」也被认为是奠定了几何光学的基础 。
光学研究开始真正形成了一门科学 。
波粒大战两百年

17世纪下半叶 , 科学家们开始转而研究“光的本质”就是什么 。
1678年 , 荷兰科学家克里斯蒂安.惠更斯(Christiaan Huygens)
在法国科学院里的一次激情演讲拉开了一场持续200多年的
关于光的“波粒大战”的序幕 。
以牛顿为代表的“粒派” 认为光就是一种微粒流 ,
光子可以被想象成一颗颗光滑的小球 ,
从光源飞出 , 笔直地射向远方 。
但以惠更斯为代表的“波派”却觉得“微粒说”
无法解释光的干涉、衍射等现象 , 于是便提出了光的“波动说” ,
认为光实际上和水波、声波一样 , 是一种机械波 。
惠更斯当时在数学、天文学、物理学等方面已多有建树 ,
被荷兰人视为与大文豪斯宾诺莎齐名的国宝级人物 。
牛顿更是不同凡响 , 被英国尊奉为超级巨星、科坛泰斗 。
两人都急于证明自己在光学上的扛把子地位 ,
再加上他们的观点都能解释不少人们生活中常见的现象 ,
崇拜权威心理使大家纷纷站队 ,
导致这场波粒之战在惠更斯去世之后也没有停止 。

1704年 , 牛顿出版了巨著《光学》 。
这本书汇聚了牛顿在剑桥三十年的研究心血 ,
从粒子的角度 , 阐明了反射、折射、透镜成像、
眼睛作用模式、光谱等方方面面的内容 ,
顺便也将波动说无法解释的问题一一提出 。
最重要的是此时惠更斯已经不在了 ,
死人是无法反驳的 , 就这样 , 牛顿最终以一己之力 ,
扭转了光学两大理论的交锋局势 ,
赢得了第一场波粒之战的胜利 。
此后的100多年里 , 微粒说就一直牢牢占据着光学研究的主流 。

直到1807 年 , 著名的科学家托马斯·杨在实验室进行了杨氏双缝干涉实验 ,
证明了光确实具有波的性质 , 由此拉开了第二次波粒大战的序幕 。
托马斯·杨去世后 , 他的杨氏双缝干涉实验被各路科学家疯狂魔改 ,
衍生出了后来的惠勒延迟选择实验(Wheeler’s delayed choice experiment)、
量子擦除实验等 , 关于这段曲折离奇的故事 , 可以回看我之前的视频 。

1924年 , 法国物理学家路易.德布罗意(Louis de Broglie)
站出来平息纷争了 , 他说“波派”和“粒派”谁都没有错 , 光既是波 , 也是粒子 。
和自然界所有的微观粒子或者量子一样 , 光子也具有“波粒二象性” 。
至此 , 人类迈进了量子光学研究的大门 。
光的电磁说

自从19世纪初 , 初代杨氏双缝干涉实验诞生以来 ,
光的波动说就逐渐得到了公认 。 与此同时也带来了一个问题 ,
光是什么性质的波?难道真的像惠更斯所说的那样 ,
是类似于水波、声波的机械波吗?
光波的本质是什么 , 这个问题一直没有解决 。
直到19世纪60年代 , 英国物理学家、
数学家麦克斯韦预言了电磁波的存在 ,
并且从理论上得出 , 电磁波在真空中的传播速度应为3.11×108m/s ,
而当时实验测得的光速为3.15×108m/s , 两个数值非常接近 。
麦克斯韦认为这不是一种巧合 。
它似乎在暗示光与电磁现象之间有着本质的联系 。

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