光學(xué)對人類史的貢獻(xiàn)

熱心網(wǎng)友：我看現(xiàn)成的文章肯定沒有了，lz何不操刀自己寫呢，把光學(xué)史改改加一些自己的體會不就好了嗎？我先拋磚引玉吧。古代的光學(xué)沒有什么好說的，值得一提的就兩點(diǎn)，一是古希臘阿基米德把光學(xué)知識用于戰(zhàn)爭，抗擊羅馬人的“死光”，這可能是戰(zhàn)爭史上最前衛(wèi)的方法。中國古代的銅鏡，許多有價值的國寶不就是鏡子嗎，我記得一句大師說的話就是設(shè)計(jì)就是美化功能，藝術(shù)也需要載體，而光學(xué)絕對成就了藝術(shù)，比如色彩等不就是和光學(xué)相關(guān)嗎？近代，伽利略發(fā)明了望遠(yuǎn)鏡（事實(shí)上可能是意大利的哪個眼鏡商最先發(fā)明），這種洋物奇巧隨著西方傳教士傳入中國，可能是近代中國人感受西方科技的代表性物品之一，另一個是鐘表。之所以重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)望遠(yuǎn)鏡是因?yàn)樗椭改厢樖俏鞣胶胶r代貢獻(xiàn)最重要的物品，正是西方的航海探險(xiǎn)、貿(mào)易孕育了偉大的文藝復(fù)興，西方從此從經(jīng)濟(jì)和科技上逐漸趕上并超過中國，而中國古代和近代航海事業(yè)的落后（除了鄭和這種官派的），我相信正是中國落后西方的開始！從某種意義上說正是光學(xué)改變了世界格局和人類歷史！如果上面的論斷還有些突兀的話，那么我們回到近代科技領(lǐng)域，除了牛頓力學(xué)建立并完善科學(xué)框架以外，一次次深入推進(jìn)科學(xué)發(fā)展的確是光學(xué)，例如量子理論，麥克耳孫干涉儀證明以太不存在，相對論，X光、激光、相稱、全息等等，就連唯一的理論物理例外，那些原子元素分析用的也是光譜分析，就現(xiàn)代信息社會而言，電學(xué)與光學(xué)是兩大支柱，這方面例子充分說明，科技對人類歷史貢獻(xiàn)有多大，那么光學(xué)相應(yīng)的貢獻(xiàn)就有多大！

熱心網(wǎng)友：光學(xué)方面的貢獻(xiàn) 牛頓曾致力于顏色的現(xiàn)象和光的本性的研究。1666年，他用三棱鏡研究日光，得出結(jié)論：白光是由不同顏色(即不同波長)的光混合而成的，不同波長的光有不同的折射率。在可見光中，紅光波長最長，折射率最小；紫光波長最短，折射率最大。牛頓的這一重要發(fā)現(xiàn)成為光譜分析的基礎(chǔ)，揭示了光色的秘密。牛頓還曾把一個磨得很精、曲率半徑較大的凸透鏡的凸面，壓在一個十分光潔的平面玻璃上，在白光照射下可看到，中心的接觸點(diǎn)是一個暗點(diǎn)，周圍則是明暗相間的同心圓圈。后人把這一現(xiàn)象稱為“牛頓環(huán)”。他創(chuàng)立了光的“微粒說”，從一個側(cè)面反映了光的運(yùn)動性質(zhì)，但牛頓對光的“波動說”并不持反對態(tài)度。1704年，他出版了《光學(xué)》一書，系統(tǒng)闡述他在光學(xué)方面的研究成果。 熱學(xué)方面的貢獻(xiàn) 牛頓確定了冷卻定律，即當(dāng)物體表面與周圍有溫差時，單位時間內(nèi)從單位面積上散失的熱量與這一溫差成正比。 天文學(xué)方面的貢獻(xiàn) 牛頓1672年創(chuàng)制了反射望遠(yuǎn)鏡。他用質(zhì)點(diǎn)間的萬有引力證明，密度呈球?qū)ΨQ的球體對外的引力都可以用同質(zhì)量的質(zhì)點(diǎn)放在中心的位置來代替。他還用萬有引力原理說明潮汐的各種現(xiàn)象，指出潮汐的大小不但同月球的位相有關(guān)，而且同太陽的方位有關(guān)。牛頓預(yù)言地球不是正球體。歲差就是由于太陽對赤道突出部分的攝動造成的。 哲學(xué)方面的貢獻(xiàn) 牛頓的哲學(xué)思想基本屬于自發(fā)的唯物主義，他承認(rèn)時間、空間的客觀存在。如同歷史上一切偉大人物一樣，牛頓雖然對人類作出了巨大的貢獻(xiàn)，但他也不能不受時代的限制。例如，他把時間、空間看作是同運(yùn)動著的物質(zhì)相脫離的東西，提出了所謂絕對時間和絕對空間的概念；他對那些暫時無法解釋的自然現(xiàn)象歸結(jié)為上帝的安排，提出一切行星都是在某種外來的“第一推動力”作用下才開始運(yùn)動的說法。 《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》牛頓最重要的著作，1687年出版。該書總結(jié)了他一生中許多重要發(fā)現(xiàn)和研究成果，其中包括上述關(guān)于物體運(yùn)動的定律。他說，該書“所研究的主要是關(guān)于重、輕流體抵抗力及其他吸引運(yùn)動的力的狀況，所以我們研究的是自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理。”該書傳入中國后，中國數(shù)學(xué)家李善蘭曾譯出一部分，但未出版，譯稿也遺失了。現(xiàn)有的中譯本是數(shù)學(xué)家鄭太樸翻譯的，書名為《自然哲學(xué)之?dāng)?shù)學(xué)原理》，1931年商務(wù)印書館初版，1957、1958年兩次重印。 牛頓對自然的興趣 由于牛頓在劍橋受到數(shù)學(xué)和自然科學(xué)的熏陶和培養(yǎng)，對探索自然現(xiàn)象產(chǎn)生極為濃厚的興趣。就在1665～1666年這兩年之內(nèi)，他在自然科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)思潮奔騰，才華迸發(fā)，思考前人從未思考過的問題，踏進(jìn)前人沒有涉及的領(lǐng)域，創(chuàng)建前所未有的驚人業(yè)績。1665年初他創(chuàng)立級數(shù)近似法以及把任何冪的二項(xiàng)式化為一個級數(shù)的規(guī)則。同年11月，創(chuàng)立正流數(shù)法（微分）；次年1月，研究顏色理論；5月，開始研究反流數(shù)法（積分）。這一年內(nèi)，牛頓還開始想到研究重力問題，并想把重力理論推廣到月球的運(yùn)行軌道上去。他還從開普勒定律中推導(dǎo)出使行星保持在它們軌道上的力必定與它們到旋轉(zhuǎn)中心的距離平方成反比。牛頓見蘋果落地而悟出地球引力的傳說，說的也是在此時發(fā)生的軼事?？傊?，在家鄉(xiāng)居住的這兩年中，牛頓以比此后任何時候更為旺盛的精力從事科學(xué)創(chuàng)造，并關(guān)心自然哲學(xué)問題。由此可見，牛頓一生的重大科學(xué)思想是在他青春年華、思想敏銳短短兩年期間孕育、萌發(fā)和形成的

熱心網(wǎng)友：touyong