第一小节:黄金时代
作者以“黄金时代”为小标题,让人不由得想起王小波的《黄金时代》,只不过文学小说与科普书籍的跨越太大。
本想从出场人物、物理理论、写作手法等方面详细谈论,思来想后,还是以读懂小节讲了啥入手,外带多讲些物理名人,他们的名字响亮了多少个世纪。
先抛出一个问题:你有没有思考过光到底是什么?一个最常见的东西,我们知道它的反射、折射、色散等,这些都是光的行为。那光究竟是什么呢?从中世纪开始,人们就在不断探索研究中,我们的答案会在后续不断披露它究竟是什么。也别忘了,这本书全文是讲“量子物理”的,格局要打开了。
本节给出两个说法:微粒说和波动说。说白了,光是一个个粒子,或者光是一种波动。
微粒和波动是很久之前就有的观点。
但在1665年,胡克在《显微术》著作中,提出光是脉冲,支持波动。
1690年,惠更斯著作《光论》将波动推向了兴盛的顶点。
这上面两个人不认识,没关系,反正他俩支持波动,并且让当时的学术理论带向了波动。下面出场的这个人,一定认识。
直到1704年,牛顿在史诗级巨著《光学》中摧枯拉朽般将波动学派打入深渊。没错,经典力学的牛顿在光学上也这么牛逼。不得不服啊,这人是有三头六臂吗?跨越那多学科,对了,巨佬还开创了微积分。
起初我读到牛顿时,他既然盖棺定论了,那光必然是粒子了。可朋友们,这才书本的第一节呢。
将近一个世纪过去,诚然牛顿的学术神仙地位不容侵犯,牛顿体系如此令人敬仰。光,就是微粒。谁说的?牛顿说的。
直到1773年一个叫托马斯杨。他做了一个十分著名的实验——光的双缝干涉,支持了波动学派的理论,因为实验如此简单有效,牛顿体系开始被动荡,微粒说霸占了将近一个世纪的地位遭受冲击。
第二次微粒波动学说的论战开始,1819年,菲涅尔以光是一种波动的观点,完美解释了光的衍射问题和偏振问题。而后又有其他实验,证明了光不是微粒说,是一种波动。光的波动占据了极大的主动。
此次论战,有一个很好玩的名词再次被波动学派引用“以太”。它有很多缺陷,导致波动派没法真赢下论战。
直到19世纪中期,伟大的麦克斯韦电磁理论建立,后续理论被赫兹等物理学家验证。光,其实是一种电磁波。(当然故事没有那么简单)
麦氏方程如此完美,电磁理论如此伟大,以至于,麦克斯韦电磁理论已可与牛顿力学并列。
实话实说,我上学时,因为接触更多的是牛顿力学,麦克斯韦电磁理论在高中虽然是必学的内容,但可能关注还是少了吧,以前一直认为牛顿力学理论吊打电磁理论。实际上,电磁理论又是一座物理大厦。
其实,我读该书也好,或者该节也好,特喜欢比较谁谁牛逼,哪个理论好用。当然,一些物理学巨佬,远不止牛顿,爱因斯坦。像麦克斯韦,以及后面的波尔、海森堡等,可都不是什么小人物,巨佬必有他们的位置。以后会一一介绍。
第一节的故事,有许多物理学家的爱恨纠缠,牛顿也能错的(其实不全然),不禁让人感叹学术一直在进步中。当然,由于电磁理论的崛起,经典电动力学,经典力学,经典热力学,将力,光,热,电,磁……一切当初世界所能认知到的一切都被这几个理论包裹进去。以至于,人们认为,物理再无发展下去的必要。
然而,山雨欲来风满楼,19世纪最后几年,X射线,电子等一一被发现。
微观世界的大门被打开,似乎是在向着经典宏观世界开炮。有趣的故事,且听下回讲解。
注:该小节以及往后小节,具体物理理论都不会解释。
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