第763章 光究竟是什么?
“光?”
“我們聽了一愣,不明白老師說的是什么意思。”
“什么光?亮光還是光亮?又或者是太陽照射進(jìn)老師臉上的光?還是那幫人毆打戴老師的時候,隱藏了他們丑惡嘴臉的光?”
“戴老師已繼續(xù)說道。”
“1899年,有一位偉大的科學(xué)家叫特斯拉,他說過,世間萬物,一切皆是光!”
“特斯拉這個人很厲害啊,他是一名非常有名的物理學(xué)家、機械專家、電氣工程師。他發(fā)明了交流電系統(tǒng),無線電系統(tǒng),我們現(xiàn)在所使用的發(fā)電站,收音機、雷達(dá),都和他脫不開關(guān)系,他對光幾乎窮盡了一生去研究。”
“呵呵,不知不覺又說遠(yuǎn)了,咱們繼續(xù)說光!”
“光是什么呢,它是我們眼睛能看到的太陽光,月光,還有燈泡發(fā)出的光亮。”
“但我們能看到的光,只占據(jù)光這個大家族的很小一部分,絕大部分的光,我們用肉眼是看不見的。”
“比如雷達(dá)信號、電磁波、收音機廣播、宇宙里的高頻射線,也是光的一種。”
“光沒有大小,我們也沒辦法描述它的大小。它不像汽車一樣有規(guī)定的尺寸,也不像聲音一樣有強弱之分,它就那么虛無縹緲的存在在世界上,存在在宇宙之中,存在在我們身邊。”
“它的傳輸移動的速度很快,由此人們發(fā)明了一個詞匯來稱呼它的一秒能達(dá)到距離速度,便是……光速!”
“光速有多快呢?”
“它達(dá)到每秒鐘三十萬公里的速度,是人類已知最快速度。”
“就好比我現(xiàn)在坐在福利院教室里面,如果我擁有光速,1.28秒后就會出現(xiàn)在月亮上面……”
“聽到這里,我們都張大了嘴巴,光速也太快了吧。”
“月球距離地球多遠(yuǎn),戴老師給我們講過,至少三十八萬公里,如果擁有光速,下一秒就能抵達(dá)月球?”
“戴老師不顧我們驚訝,又咳嗽兩聲,繼續(xù)說道。”
“呵呵,它的速度快吧?但再快的速度,對于整個宇宙來說,還是太渺小了!”
“我們觀測到的宇宙,也不過是我們看到宇宙曾經(jīng)的模樣。”
“比如太陽,它距離地球大約一億五千萬公里。就算光想要到達(dá)地球,也需要8分20秒的時間。也就是說……”
“戴老師指了指窗外太陽。”
“我們現(xiàn)在看到的太陽,只不過是8分20秒之前的景象。如果它突然產(chǎn)生爆炸或者消失,我們也需要8分20秒之后,才能得知這個消息。”
“讓我們再展開聯(lián)想,如果你們能瞬間出現(xiàn)在十光年以外的宇宙,你們或許能看到咱們地球十年前的模樣。”
“如果瞬間出現(xiàn)在一百光年,一千光年,兩千光年前呢?”
“或許,我們能看到公元前221年,秦王嬴政登基的一幕!”
“轟……”
“聽到這里,我們六七個孩子再次瞪圓眼睛,努力消化著這些知識。”
“不怪我們理解不了,因為能看到歷史的模樣,甚至看到秦始皇登基的一幕,聽起來就讓人熱血沸騰。”
“但我們也知道是不可能的,我們不可能在瞬間出現(xiàn)在兩千光年之外,看兩千年前的地球。那太遠(yuǎn),實在太遙遠(yuǎn)了。”
“但我們對光,甚至對這個宇宙的廣博龐大, 又了解許多。”
“又伴隨著一陣劇烈的咳嗽聲,教室里靜悄悄的,沒人敢說話插嘴,一直喜歡提問的秦文景也不吭聲。因為大家都知道,老師的時間不多了。”
“戴老師又開始講課。”
“咳咳咳……呵呵,不知不覺又說遠(yuǎn)了,孩子們!咱們今天不講光速,只講講我們?nèi)祟悓獾恼J(rèn)知,如今人類對它研究到了什么地步。”
“最早,人們發(fā)現(xiàn),光是不可見的!不錯,包括可見光,我們也觀測不到,因為你所看到的一切物體,不過是光的一種折射反應(yīng)。它將物體折射到我們的眼睛里,讓大腦對它形成一種認(rèn)知,了解它的模樣。”
“很難理解嗎?就好像黑暗之中,我們的眼睛就會變成廢物,什么也看不到一樣。”
“所以沒有光,我們的眼睛就沒有任何作用。至于光本身是什么模樣,恐怕這個世界上沒有人能回答的出。”
“到了后來,人們就想啊,光到底是什么樣子呢?”
“它如果是一種物質(zhì),又是什么樣的形態(tài)?”
“它肯定不是液態(tài),也不是氣態(tài),難道以固態(tài)形式存在在這個世界?”
“如果它是固態(tài),必然很小很小,小到我們用肉眼都觀測不到。在科學(xué)界,尤其在物理界,我們將其稱之為---【光粒子】。”
“不錯!光是一種粒子,光粒子!這個發(fā)現(xiàn)的提出者叫艾薩克·牛頓。”
“大家應(yīng)該對艾薩克·牛頓很了解吧,老師給你們講過蘋果砸在他腦袋上的故事,還給你們講過牛頓三大定律。”
“牛頓啊,在1666年左右,就發(fā)現(xiàn)光可能是一種粒子,他甚至為了證明這件事情,用鋼針扎進(jìn)自己的眼眶,判斷眼睛是否能察覺到光粒子的存在。”
“這種完全不靠譜的實驗,自然失敗了,他的視力受到很大損傷,但實驗也不是完全失敗。”
“牛頓發(fā)現(xiàn)了光有顏色之分,他能看到光暈中的五顏六色。”
“比如彩虹,彩虹就不是氣體和液體本身發(fā)出的顏色,而是光通過折射表現(xiàn)出的色彩。”
“我們看到的一切物體,本身也沒有色彩,而是光賦予了它的絢麗多姿。”
“后來,牛頓又用一枚三棱透鏡,發(fā)現(xiàn)光具有折射和反射功能,越發(fā)證明它是一種粒子,它擁有直射的基本屬性。”
“可……”
“一百年后,有其他的科學(xué)家提出不同見解。”
“他們認(rèn)為,光也具有衍射、干涉和偏振現(xiàn)象,光不是粒子,而可能是一種波!”
“提出這個疑惑的,是鷹國科學(xué)家托馬斯·楊和法國科學(xué)家菲涅耳,兩人用了一個簡單實驗,向人們證明了光其實是波。”
“這個實驗,便是著名的楊氏雙縫干涉實驗。”
“實驗很簡單,但老師卻不能給你們重現(xiàn)了,你們有興趣可以私下試一試。”
“它便是用一個光源,一張有兩道縫隙的紙板,一個接收光源的背景板組成。”
“當(dāng)光源通過兩道縫隙的紙板后,光被在背景板上打出一道道不規(guī)則的條紋。”
“這個發(fā)現(xiàn),讓世界為之轟動!”
“為什么?因為艾薩克牛頓的光粒子學(xué)說,統(tǒng)治了物理學(xué)一百多年啊!沒人能接受光竟然是一種波?一種類似聲波、水波一樣的存在!”
“因為它具有衍射、干涉和偏振的現(xiàn)象,它還有波峰和波谷,在波峰和波谷相交的地方,出現(xiàn)了強烈震蕩!”
“于是,光是粒子的認(rèn)知被徹底推翻,光是一種波的認(rèn)知大行其道。”
“可是又幾十年后,1905年,德國科學(xué)家赫茲和愛因斯坦共同提出了光電效應(yīng)。人們的認(rèn)知再次被顛覆。”
“至于什么是光電效應(yīng),老師就不給你們多講了,反正它通過一系列實驗,證明光還是一種粒子。”
“有人就問愛因斯坦,說雙縫干涉實驗?zāi)阍趺唇忉專繛槭裁此尸F(xiàn)一種波態(tài)通過兩道縫隙?”
“盡管愛因斯坦是當(dāng)時最厲害的物理學(xué)家,也回答不了這種問題。”
“他只能苦笑搖頭,說一切還有待研究。如果研究出了結(jié)果,或許我們整個人類的認(rèn)知會被推翻,整個文明的進(jìn)程也會大幅躍進(jìn)! ”
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