世界光学,从中国墨子开始! ——光学萌芽时期

2021-06-16 17:19:33

当光学成为一门科学前,光在圣经中是这样被描述的.

1.起初神创造天地。

2.地是空虚混沌。渊面黑暗。神的灵运行在水面上。

3.神说：“要有光。”就有了光。

4.神看光是好的，就把光暗分开了。

5. 神称光为昼，称暗为夜。有晚上，有早晨，这是头一日。

——《圣经·旧约·创世纪》

上古神话中的夸父追日，体现了对光明的无限追求；

孔子路遇两小儿辩日，闪烁着对于光的理性火花；

墨子的“小孔成像”实验，一举开创了人类的光学的科学纪元。

大约两千四五百年以前，墨子和他的学生，做了世界上第一个小孔成倒像的实验。《墨经》中有这样精彩的纪录：“景到，在午有端，与景长。说在端。”

《经说下》解释：“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。在远近有端，与于光，故景库内也。”这里的“到”古文通“倒”，即倒立的意思。“午”指两束光线正中交叉的意思。“端”在古汉语中有“终极”，“微点”的意思。“在午有端”指光线的交叉点，即针孔。物体的投影之所以会出现倒像，是因为光线为直线传播，在针孔的地方，不同方向射来的光束互相交叉而形成倒影。“与”指针孔的位置与投影大小的关系而言。“光之人，煦若射”是一句很形象的比喻。“煦”即照射，照射在人身上的光线，就像射箭一样。“下者之人也高；高者之人也下”是说照射在人上部的光线，则成像于下部；而照射在人下部的光线，则成像于上部。于是，直立的人通过针孔成像，投影便成为倒立的。“库”指暗盒内部而言。“远近有端，与于 光”，指出物体反射的光与影像的大小同针孔距离的关系。物距越远，像越小；物距越近，像越大。

这样的描述，解释了小孔成倒像的原因，指出了光的直线进行的性质。

墨子在光学方面的研究远远不只停留在小孔成像上，据《墨经》中记载：墨子首先探讨了光与影的关系，他细致地观察了运动物体影像的变化规律，提出了“景不徙”的命题，即影子不参与运动。随之，墨子又探讨了物体的本影和副影的问题。他指出，光源如果不是点光源，由于从各点发射的光线产生重复照射，物体就会产生本影和副影；如果光源是点光源，则只有本影出现。接着，墨子又进行了小孔成像的实验。墨子对平面镜、凹面镜、凸面镜等也进行了相当系统的研究，得出了几何光学的一系列基本原理。

至于现在人接触到的光与电,红外光,激光,光纤,光电探测器,半导体激光二极管等等高大上的词汇,无不发轫于墨子.

2016年8月16日凌晨，

世界首颗星子科学实验卫星“墨子号”，

从甘肃酒泉基地发射上天。

“墨子号”的命名，

表达了对“中国科学家始祖”的敬仰；

“墨子号”的发射，

标志着中国已站上了

“第二次量子革命”的潮头浪尖！