物理学史上的大论战—光学发展在曲折中前进（一）
www.zhiqu.org 时间： 2024-06-01
理不辩则不明。今天我们书本上所见的科学知识，都是经历前人的不断探索和验证的。也就是说，知识是要经得起质疑和检验的，方能发展进步。物理学知识更是如此， 如果笃信有永恒不变的真理那就永远不会发现真理 。
这是一篇浅谈以光的属性为例，来论述科学争论在物理学发展中起的作用的小论文，其目的在于科普 做学问尤其是学科学切忌教条主义、权威主义，而失掉了好奇心和质疑权威的勇气 。里面涉及光学史上的很多物理学家和成就，引用自书本。
谈到光，每一位研究光学现象的物理学家都必然避不开几个问题：什么是光？光的本性是什么？它由什么组成？便是这么几个简短精确的问题，引发了物理学史上轰轰烈烈的大论战，也正是这场大论战，促使了光学的发展，虽曲曲折折，但始终在前进着。
光学的起源可以追溯到二三千年以前，我国古代墨子所著《墨经》就记载了许多光学现象和规律，例如投影（“景不徙”）、小孔成像（“景。光之人，煦若射，下者之人也高；高者之人也下。足蔽下光，故成景于上；首蔽上光，故成景于下。在远近有端，与于光，故景库内也。”）等等，西方也很早的就有研究光学知识的记载，如欧几里得的《反射光学》研究了光的反射等。但直到近代文艺复兴以来，从建立了放射定律和折射定律开始算起，奠定了几何光学的基础，光学才真正形成一门学科。这成为近代这场大论战开始的前提条件。
17世纪中期，人们对光有了更多的了解，有两种更可能的假说：微粒说和波动说。简单从字面理解一下，微粒说把光看成一种“光原子”，而波动说认为光不是物质粒子，而是由于介质的振动而产生的一种波，为此还提出了“以太”的概念：一种看不见也摸不着的介质，作为光的传播媒介。
笛卡尔率先在他的《方法论》一书中主张波动学说，认为光本质上是一种压力，在完全弹性、冲满一切空间的媒质（以太）中传递，传递的速度无限大。这场大战已硝烟弥漫，可那时谁也无预料到它的持续时间之久，程度之激烈，影响之深远。物理学家们争论间长达数个世纪，战场不仅贯穿了光学发展的全部过程，更使整个物理学都发生了翻天覆地的变化。
微粒说的历史更悠久，但随着光学的发展波动说率先开火了。胡克—物理学上的一员大将明确在1667年出版的《显微术》中主张光是一种振动，并根据云母片的薄膜干涉现象判断光是类似于水波的某种快速脉冲。接着，惠更斯发展了胡克的思想，他进一步提出光是发光体中微小粒子的振动在弥漫于宇宙空间的以太中的传播过程，还认为光的传播方式与声音类似，而不是微粒说所设想的像子弹或箭那样的运动。
尽管惠更斯发展了波动理论，推断出光和声波一样以球面波传播，并引入了惠更斯原理，但是由于他把光看成像声波一类的纵波，不能解释光的干涉、衍射和偏振现象。
波动学说曾因胡克的加入而轰动一时，但却虽着另一个人到来，而被微粒说的乌云压倒了一百多年。这个人就是历史上当之无愧的最伟大的物理学家之一—牛顿。
牛顿是倾向于微粒说的，光的复合和分解，被他比喻为不同颜色微粒的混合和分开。这遭到了胡克的强烈抨击和谴责。胡克当时是英国物理皇家学会的会长，而牛顿因发明了望远镜而当选了皇家学会的会员，牛顿当时的论文是由胡克和玻意耳两人评审的。牛顿和胡克的宿怨我们至今仍有耳闻，可想而知当时的矛盾之激烈，在物理学界水火不容。这种矛盾也激化了当时微粒说与波动说的争论，两派都各有其支持者。
后来的结果我们也知道了，牛顿发表了《原理》一书，建立起了经典力学的大厦而被捧上神坛。1703年胡克去世了，1704年牛顿出版了他的另一巨作《光学》（Opticks），在此后100年里，它都被奉为不可动摇的真理，即代表着权威，而波动说迎来了一段漫长的黑夜。
权威虽重，翻山虽难，但只有翻过山岭，打破权威，才能见新世界的阳光，否则只能在阴影中苟活。
今日暂更于此，若想知后续，看下回细细道来。
~
#袁娣维# 物理的发展历史请大家介绍以下物理学的发展历程及在物理学史上有那
(15525794915)： 古希腊 关键词:米利都 原子论 德谟克利特 亚里士多德 阿基米德 古希腊的自然哲学... 另外,过分偏重神学的大学的威望下降及有闲阶层对炼丹术和占星术兴趣越来越大,...
#袁娣维# 光子说与电磁说的小问题 -
(15525794915)： 光波 具有波粒二向性; 当有大量光波时,光表现出波的特性,会发生衍射,干涉; 某些时候有表现出粒子的特征,比如光电效应.
#袁娣维# 怎么填报志愿比较保险?? -
(15525794915)： 报志愿不能太专一,这样会使你失去很多机会.你可以抱一个面比较广的专业,这样选择的机会才会多呀!如果非报不可的话,那可能三批比较保险,但你不觉得
#袁娣维# 高中关于物理学史的考题有涉及光学的吗(新课标卷)
(15525794915)： 在前面的必做题里没有光学 因为光学是选修部分 在最后的选做3-4题里一般是一道选择或填空再加一道大题 这里的选择题出光学史的可能极其小 不出意外不会考的 (光学史上只有那么就几个科学家有大贡献 没有什么考点)
#袁娣维# 爱因斯坦的狭义相对论中的时间是相对的是什么意思? -
(15525794915)： 爱因斯坦狭义相对论 相对论是20世纪物理学史上最重大的成就之一,它包括狭义相对论和广义相对论两个部分,狭义相对论变革了从牛顿以来形成的时空概念,提示了时间...
#袁娣维# 物理光学和应用光学有什么区别 -
(15525794915)： 区别: 1、性质不同 物理光学是从光的波动性出发来研究光在传播过程中所发生的现象,它可以比较方便的研究光的干涉、光的衍射、光的偏振,以及光在各向异性的媒质中传插时所表现出的现象.主要是理论研究. 应用光学它主要是讲解几...
#袁娣维# 高中阶段的物理学史有哪些? 有知道的告诉一下 3Q 万福! -
(15525794915)： 1、胡克:英国物理学家;发现了胡克定律(F弹=kx)2、伽利略:意大利的著名物理学家;伽利略时代的仪器、设备十分简陋,技术也比较落后,但伽利略巧妙地运用科学的推理,给出了匀变速运动的定义,导出S正比于t2 并给以实验检验;推...
#袁娣维# 即高速运动的物体会增加质量,运动的尺子会变短,运动的时钟会变慢等问题. - 作业帮
(15525794915)：[答案] 狭义相对论(Special Relativity)是主要由爱因斯坦创立的时空理论,是对牛顿时空观的改造. 伽利略变换与电磁学理论的不... 后面我们将开始这种推论. 爱因斯坦狭义相对论 相对论是20世纪物理学史上最重大的成就之一,它包括狭义相对论和广义相...
#袁娣维# 海市蜃楼在哪个大洲出现的多?
(15525794915)： 只要沿海地区,但有时沙漠中的海市蜃楼也有,比如烟台的海市蜃楼,长岛是中国海... 海市蜃楼是一种光学幻景,是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像. 海市蜃...
#袁娣维# 量子力学的学术论战有那些学派?各自观点是什么?当前主流观点是什么
(15525794915)： 哥本哈根学派对量子力学的解释 哥布哈根学派是20世纪20年代初期形成的,为首的是丹麦著名物理学家尼尔斯*玻尔,玻恩、海森伯、泡利以及狄拉克等是这个学派的主要...
这是一篇浅谈以光的属性为例，来论述科学争论在物理学发展中起的作用的小论文，其目的在于科普 做学问尤其是学科学切忌教条主义、权威主义，而失掉了好奇心和质疑权威的勇气 。里面涉及光学史上的很多物理学家和成就，引用自书本。
谈到光，每一位研究光学现象的物理学家都必然避不开几个问题：什么是光？光的本性是什么？它由什么组成？便是这么几个简短精确的问题，引发了物理学史上轰轰烈烈的大论战，也正是这场大论战，促使了光学的发展，虽曲曲折折，但始终在前进着。
光学的起源可以追溯到二三千年以前，我国古代墨子所著《墨经》就记载了许多光学现象和规律，例如投影（“景不徙”）、小孔成像（“景。光之人，煦若射，下者之人也高；高者之人也下。足蔽下光，故成景于上；首蔽上光，故成景于下。在远近有端，与于光，故景库内也。”）等等，西方也很早的就有研究光学知识的记载，如欧几里得的《反射光学》研究了光的反射等。但直到近代文艺复兴以来，从建立了放射定律和折射定律开始算起，奠定了几何光学的基础，光学才真正形成一门学科。这成为近代这场大论战开始的前提条件。
17世纪中期，人们对光有了更多的了解，有两种更可能的假说：微粒说和波动说。简单从字面理解一下，微粒说把光看成一种“光原子”，而波动说认为光不是物质粒子，而是由于介质的振动而产生的一种波，为此还提出了“以太”的概念：一种看不见也摸不着的介质，作为光的传播媒介。
笛卡尔率先在他的《方法论》一书中主张波动学说，认为光本质上是一种压力，在完全弹性、冲满一切空间的媒质（以太）中传递，传递的速度无限大。这场大战已硝烟弥漫，可那时谁也无预料到它的持续时间之久，程度之激烈，影响之深远。物理学家们争论间长达数个世纪，战场不仅贯穿了光学发展的全部过程，更使整个物理学都发生了翻天覆地的变化。
微粒说的历史更悠久，但随着光学的发展波动说率先开火了。胡克—物理学上的一员大将明确在1667年出版的《显微术》中主张光是一种振动，并根据云母片的薄膜干涉现象判断光是类似于水波的某种快速脉冲。接着，惠更斯发展了胡克的思想，他进一步提出光是发光体中微小粒子的振动在弥漫于宇宙空间的以太中的传播过程，还认为光的传播方式与声音类似，而不是微粒说所设想的像子弹或箭那样的运动。
尽管惠更斯发展了波动理论，推断出光和声波一样以球面波传播，并引入了惠更斯原理，但是由于他把光看成像声波一类的纵波，不能解释光的干涉、衍射和偏振现象。
波动学说曾因胡克的加入而轰动一时，但却虽着另一个人到来，而被微粒说的乌云压倒了一百多年。这个人就是历史上当之无愧的最伟大的物理学家之一—牛顿。
牛顿是倾向于微粒说的，光的复合和分解，被他比喻为不同颜色微粒的混合和分开。这遭到了胡克的强烈抨击和谴责。胡克当时是英国物理皇家学会的会长，而牛顿因发明了望远镜而当选了皇家学会的会员，牛顿当时的论文是由胡克和玻意耳两人评审的。牛顿和胡克的宿怨我们至今仍有耳闻，可想而知当时的矛盾之激烈，在物理学界水火不容。这种矛盾也激化了当时微粒说与波动说的争论，两派都各有其支持者。
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权威虽重，翻山虽难，但只有翻过山岭，打破权威，才能见新世界的阳光，否则只能在阴影中苟活。
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