思想对决将点燃智慧的火花。
400多年前,法国科学院举行的激情演讲引发了持续300多年的著名争论——“波之争”。
这场争论的主题是“光的本质是什么”。
众所周知,光线很好。在人们眼里,照亮了多彩的世界,但不能触摸。没有气味,没有重量。大卫亚设,Northern Exposure(美国电视),美丽名言)它就像凭空诞生一样,但一下子就能填满整个空间。
对光的研究很早就开始了,但长期以来,引起人们对“光的本质是什么”的苦恼和关注的课题,触动了无数科学家的神经。(威廉莎士比亚,《哈姆雷特》,《科学》)这场关于光本质的争论非常激烈,以牛顿和惠更斯为主要代表的几位著名物理学家卷入了这场争论的“漩涡”。
当把时间指针放回到17世纪后期时,牛顿在创造经典力学体系的过程中提出了“粒子说”。他认为光是从光源飞来,在均匀介质内进行匀速直线运动的细流。这个主张很容易解释光的传播和反射,一段时间以来得到了大众的认可。
但是“粒子说”一上市,就遭到荷兰物理学家惠更斯的强烈反对。他认为“粒子说”在解释光的干涉、衍射等现象时非常牵强,难以自圆其说。挑战牛顿权威可以说是惠更斯一生中最强盛、最高潮的登场。
所以1678年,惠更斯在法国科学院发表了演讲。在演讲中,他推翻了“微粒子理论”。接着,在1690年出版的《光论》一书中,他正式提出了光的“波动说”,主张光实际上是机械波,并用数学模型解释了“粒子说”无法解释的双折射等。著名的惠更斯原理诞生了。
这只是几个世纪以来争论的开始。牛顿非常尊敬科学界前辈惠更斯,但两人在认知上的对立已经无法调和。18世纪初,牛顿出版了他的黄黄巨著《光学》。他不断充实“粒子说”,对光的本质坚定粒子性解释,承认“变动说”的思想,同时指出了其本身的不完整性。当时牛顿的科学声誉如火如荼,有众多追随者,因此“粒子说”在整个十八世纪的辩论中占据了优势。(莎士比亚)。
进入19世纪后,“波动说”进行了“颠覆战争”。英国一位医生托马斯杨用波动理论成功地解释了干涉现象。此后不久,法国物理学家弗雷内尔通过严密的数学推理,从横波的角度圆满地解释了光的偏振,定量地解释了衍射。由此,“波动说”彻底战胜了“粒子说”,光学发展进入了新时代。
然而,这不是这场争论的结局。当历史的车轮进入20世纪,科学家爱因斯坦提出光量子理论时,人们终于认识到光既是粒子,又是波。持续了300多年的“波粒纠纷”终于落下了帷幕。
在这次争论中,很多科学家崭露头角,各抒己见。“波争”促进了物理学的大发展,相对论、量子力学、光电效应的诞生都是密切相关的。
“波争论”告一段落,但人们对光本质的讨论并没有到此结束。在时间的考验下,光学经过千秋百炼,逐渐形成了完善的科学理论。
作者:王浩凡斯利彭娇文豪
资料来源:解放军报
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