世界光學(xué),從中國墨子開始! ——光學(xué)萌芽時(shí)期

2021-06-16 17:19:33

當(dāng)光學(xué)成為一門科學(xué)前,光在圣經(jīng)中是這樣被描述的.

1.起初神創(chuàng)造天地。

2.地是空虛混沌。淵面黑暗。神的靈運(yùn)行在水面上。

3.神說：“要有光?！本陀辛斯?。

4.神看光是好的，就把光暗分開了。

5. 神稱光為晝，稱暗為夜。有晚上，有早晨，這是頭一日。

——《圣經(jīng)·舊約·創(chuàng)世紀(jì)》

上古神話中的夸父追日，體現(xiàn)了對(duì)光明的無限追求；

孔子路遇兩小兒辯日，閃爍著對(duì)于光的理性火花；

墨子的“小孔成像”實(shí)驗(yàn)，一舉開創(chuàng)了人類的光學(xué)的科學(xué)紀(jì)元。

大約兩千四五百年以前，墨子和他的學(xué)生，做了世界上第一個(gè)小孔成倒像的實(shí)驗(yàn)?！赌?jīng)》中有這樣精彩的紀(jì)錄：“景到，在午有端，與景長。說在端?！?/span>

《經(jīng)說下》解釋：“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。在遠(yuǎn)近有端，與于光，故景庫內(nèi)也?！边@里的“到”古文通“倒”，即倒立的意思。“午”指兩束光線正中交叉的意思。“端”在古漢語中有“終極”，“微點(diǎn)”的意思?！霸谖缬卸恕敝腹饩€的交叉點(diǎn)，即針孔。物體的投影之所以會(huì)出現(xiàn)倒像，是因?yàn)楣饩€為直線傳播，在針孔的地方，不同方向射來的光束互相交叉而形成倒影。“與”指針孔的位置與投影大小的關(guān)系而言?！肮庵?，煦若射”是一句很形象的比喻?！办恪奔凑丈洌丈湓谌松砩系墓饩€，就像射箭一樣?！跋抡咧艘哺?；高者之人也下”是說照射在人上部的光線，則成像于下部；而照射在人下部的光線，則成像于上部。于是，直立的人通過針孔成像，投影便成為倒立的?！皫臁敝赴岛袃?nèi)部而言?！斑h(yuǎn)近有端，與于 光”，指出物體反射的光與影像的大小同針孔距離的關(guān)系。物距越遠(yuǎn)，像越??；物距越近，像越大。

這樣的描述，解釋了小孔成倒像的原因，指出了光的直線進(jìn)行的性質(zhì)。

墨子在光學(xué)方面的研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)不只停留在小孔成像上，據(jù)《墨經(jīng)》中記載：墨子首先探討了光與影的關(guān)系，他細(xì)致地觀察了運(yùn)動(dòng)物體影像的變化規(guī)律，提出了“景不徙”的命題，即影子不參與運(yùn)動(dòng)。隨之，墨子又探討了物體的本影和副影的問題。他指出，光源如果不是點(diǎn)光源，由于從各點(diǎn)發(fā)射的光線產(chǎn)生重復(fù)照射，物體就會(huì)產(chǎn)生本影和副影；如果光源是點(diǎn)光源，則只有本影出現(xiàn)。接著，墨子又進(jìn)行了小孔成像的實(shí)驗(yàn)。墨子對(duì)平面鏡、凹面鏡、凸面鏡等也進(jìn)行了相當(dāng)系統(tǒng)的研究，得出了幾何光學(xué)的一系列基本原理。

至于現(xiàn)在人接觸到的光與電,紅外光,激光,光纖,光電探測器,半導(dǎo)體激光二極管等等高大上的詞匯,無不發(fā)軔于墨子.

2016年8月16日凌晨，

世界首顆星子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”，

從甘肅酒泉基地發(fā)射上天。

“墨子號(hào)”的命名，

表達(dá)了對(duì)“中國科學(xué)家始祖”的敬仰；

“墨子號(hào)”的發(fā)射，

標(biāo)志著中國已站上了

“第二次量子革命”的潮頭浪尖！