光的本质
来源:互联网 发布:网络信息良莠不齐 编辑:程序博客网 时间:2024/06/08 14:20
三百年前,牛顿根据他长期研究的结果,认为光由粒子组成。虽然与牛顿同时期的荷兰科学家海更斯(Huyghens)的实验,证明光由光波组成,但因牛顿名气很大,科学界没有重视海更斯的学说。
一八○一年,杨多马(Thomas Young)发现,光穿过两条狭缝会发生干扰现象。光的这种衍射现象强烈地支持光是波的理论,但那时光波性质仍未被充分认同。
一八六四年数学家马克威尔(Clerk Maxwell)从理论上证明光是一种电磁波;一八八七年,赫兹(Hertz)在实验室中成功地用震荡电路放射出电磁波,证实了马克威尔的理论。此後,欧洲大陆的科学家才接受了光的电磁理论,牛顿的光粒子学说被认为是错误的,光波学说高於一切。
到十九世纪末期,光电效应的发现又对光波学说提出挑战。当光撞击一个金属面时,会把金属面的电子打击出来,这叫光电效应。电子流的强弱,取决於入射光的强弱和波长。当入射光的波长大於某一个值时,则无论怎么增强光的强度,也不能产生电流。光电效应只能用粒子学说来解释。因为光子的能量与它的震动频率成正比,只有频率大於某个值的光子,才有足够的能量击打电子,使之脱离金属面而形成电流。同时,入射光越强,表示入射的光子越多,打击所产生的自由电子也越多,故电流越强。所以,光电效应与光波理论不符。
一九○○年,蒲朗克(Max Plank)推出量子光学。这种认为光是由量子(Quanta)组成的理论,才解释了光电效应。於是,人们对光的认识又翻了个儿。到底光是粒子还是波,这个问题至今仍未解决。现在科学家承认光有两重性,既是粒子又是波。光的反射和折射既可用粒子学说,也可用波动学说来解释;光的衍射现象只能用波动学说来解释;光电效应则只能用粒子学说来解释。
光是如此重要,又如此奇妙,令人感叹不已。人们目前对光的性质只能用颇为矛盾的两重性来解释。但光的这种两重性已被科学界凭信心接受。笔者联想到,我们读《圣经》时,也同样面对很多难解的地方,比如,道成肉身的耶稣,既有人性又有神性,既是人又是神。我们是否也可以象科学家接受光的两重性一样,谦卑下来,凭信心接受耶稣的神、人两重性呢?耶稣一再宣称,称他自己是光、是世界的光!真是太美妙了。
fengerfafa注:我们有时候对待科学也是唯心地去相信,并唯心地规定它就是真理,极少部分还写入了教科书(比如进化论,有谁真正能证明其一定正确,科学不是要讲究证据吗,没见到的都是假的吗?如今这社会,还有很多例子说明见到的东西未必是真的)人类真的矛盾得可怜!(我这只是从其中一方面说明问题,读者不需要针对这个局部论点来大肆批驳,不过非常欢迎持不同观点的朋友)
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