古人眼中的光是什麼 世紀之戰前奏1

上回書我們說了，電磁波的存在，早在1887年的時候已經被赫茲的實驗證實，同時也證實了光其實是也是一種電磁波，他們具都有波的特性。這似乎就為光的本質是什麼畫上了一個幾乎是肯定的句號。

今天的故事我們得先回頭，穿越回過去回顧一下這場關於光的大戰。說真的，這可能是物理史上持續最長，也最激烈的一場學術論戰。因為它差不多貫穿於整個現代物理的歷程，在歷史上留下永不磨滅的痕跡。

我們都知道光是每個人都能看見的，而且還是不得不看見的。自古以來，光被認為是這個宇宙最原始的事物。古老的神話裡，經常描述「一道亮光」劈開了光明和黑暗，於是世界產生了。在人們的心目中，光永遠代表著生命，希望與活力。《聖經》說神要創造世界，首先就要創造光，可見這個宇宙中光所佔的是獨一無二的地位。

光到底是一種什麼東西，究竟是不是 「東西」呢？遠古人似乎是把光作為一種非實在的事物。在他們眼裡，光亮與黑暗只是一種環境的不同罷了。直到古希臘時代，先哲們才開始認真注意起光的問題。那時候可以肯定的是：我們能夠看見東西，是因為光的作用。於是猜想，光是從我們的眼睛裡發射出去的，當它碰到某樣東西，那東西就被我們所看見了。恩培多克勒當時就認為世界是由四個元素水、火、氣、土組成的，我們的眼是女神阿芙羅狄忒用火點燃的，等同火元素（古人光火不分）從人的眼睛往外噴出到達物體時，我們就得以看見。

但很明顯，這是說不通的。它只能說明我們睜著眼可以看見，而閉上眼睛就看不見；但它不能說明為什麼在暗的地方，再睜大眼睛也看不見。為了解決這個困難，先哲們引進了更複雜的假設。他們認為有三種光，分別來源於我們的眼睛，被看到的東西和光源，而視覺是三者綜合作用的結果。這種假設無疑是太複雜了。

到了古羅馬，偉大的學者盧克萊修在名著《物性論》中闡述了光是從光源直接到達人的眼睛的，但是這種觀點人們接受不了。對光的正確認識一直到公1000年的時候，才被波斯的人阿爾哈桑所提出：為什麼我們能夠看到物體，只是由於光從物體上反射到眼睛裡的結果。同時提出許多證據來證明，其中最有力的就是後來有名的小孔成像的實驗，人們親眼看到光通過小孔後形成一個倒像，無可懷疑的證明這一說法的正確性了。

光的一些性質，很早就被人開始研究了。光總是走直線的，歐幾裡德在《反射光學》中就分析了光的反射。託勒密、哈桑和克卜勒都對光的折射現象作了研究，而荷蘭物理學家斯涅耳則在前人的成果上於1621年推斷出了光的折射定律。最後，終於光的各種性質被有「業餘數學之王」之稱的費爾馬所歸結為一個簡單明了的法則，那就是「光總是走最短的路線」。光學終於作為一門物理學科被正式確立起來。

貌似一切都搞定了？別急，當人們自以為已經對光的種種行為了如指掌了，但有一個最基本的問題始終沒有得到解決，那就是：「光在實質到底是啥？」乍看這個問題似乎並沒有那麼難回答，但當時的科學家永遠不會想到，對於這個問題的探究居然會爭論了數個世紀，對光本質的探索對物理學的影響，竟然會這麼深遠重大，當時任何人都不會相信。