第8章 光现象

“不经历风雨，怎么见彩虹！”

一首《真心英雄》曾经唱遍了大江南北，而彩虹在古代的历史之中，更是扮演了很美好的角色。在中国，它是女娲补天的五色石发出的光芒；在希腊，它是神话中沟通天上人间的使者。

而我们小时候也曾经用三棱镜、肥皂泡见证了将平时无色的温暖阳光变成瑰丽的彩色的试验。

随着我们知识的积累，逐渐知道了光的波粒二象性，光的速度等等。方才明白，无论是否真的有神的存在，光波真的是我们和外界文明进行交流的最好途径。它就像一个美丽的精灵，在苍茫的宇宙之中肆意地奔跑着，传递着来自遥远世界的信息。

也正是我们对光的研究，才使得我们可以通过光纤通道，用比拟光速的速度和远在万里之外的队友们一起娱乐玩游戏，互相打气或对喷。

而光学的应用在社会的各个领域更是遍地开花，光学显微镜、红外线夜视仪、波谱分析仪器、射电望远镜、化妆镜、闪光灯、反光镜……等等等等，都无不彰显着光学应用的广泛。

试想真的有那么一天，我们无法再感受到光，所有的世界都是一片黑暗，那么这个世界会变成什么模样？

相亲的双方会相互触摸和嗅对方的味道；所有的事物都会变得黑漆漆一片；选秀类节目会是比较嘉宾的气味、声音，而不是长相、容貌；人们一个个用起了盲文，文化的传承不再是书籍，而是录音；当然，最根本的，没有了光，地球也会很快毁灭。

先讲一下光的几个特质：1、光在同种均匀介质之中沿直线传播，并且这种传播速度不变。

说到这里，就不得不提一下最近大火的科幻小说《三体》中的情节了。任何目标是星辰大海的科幻小说都离不开光的速度的幻想。因为在这个苍茫而寂寥的宇宙之中，目前人类所能看到的，只有光速飞船才有一点点可能。而三体之中，大刘没有重点描述光速飞船的建立，而是将眼光放到了通过降低光速而人为地制造一个黑域，使得在黑域地带的光速只有平常的万分之几。这样无论外来的文明有多么强大，都无法穿越这个人类给自己制造的藩篱。可以试想一下，当你的战舰穿越星海，看到一颗有生命的星球，涌起强烈的征服欲望，因为你知道，这代表着无尽的财富和权利。然而当你进入黑域，你只能看着自己原本在星辰间风驰电掣的座驾，却正在以自行车的速度缓慢爬行着。这使得你到达目标的时间从原本的几天，变成以百年计算的时间。而根据技术爆炸理论，一旦这样的星舰闯入人类的黑域，在外来物种入侵的压力下，人类的科技会以指数形式增长，最终，当外来文明的自行车终于到达地球的时候，且不说他本身的物资能不能保证到达，即使到达的时候，它完好无损，到时候它面对的，也许就是和他科技实力接近，甚至超越它的文明的地球科技。而这时候，它带给地球的不再是征伐与杀戮，而是一个可以供殖民的、坐标知晓的、还完全不知道地球存在的完美星球。当然，要离开的第一步，地球人类也要穿过自己给自己造就的牢笼。

2、光的粒子性和波动性。

在麦克斯韦总结了前人与他自己对电磁规律的研究之后，他最终建立了经典电磁场理论。同时，他也从中得出了结论，电磁波的传播速度就是光速。

而这一点，也使得我们对于光的理解得到了突破——光也是一种电磁波。

而在赫兹研究电磁波的实验中发现接收电路的间隙受到光照，会更容易产生电火花。随后，各个物理学家都对光电效应展开了研究。最终，在爱因斯坦的总结下，得出了真实的爱因斯坦光电效应方程式，真实地表明光不仅仅是一种电磁波，还以粒子形式存在着。

在这里，我们就不得不提及一个人，德布罗意。他基于普朗克能量子和爱因斯坦光子理论，大胆地猜测实物粒子也具有波粒二象性。

然而，我们知道，我们现实世界的所有物质，都是由无数的粒子组成的。那么你是否可以想象，现在的你，就是由一组组不断随着时间向前传递的波组成的，这些波用我们不知道的方式，在不断地吸收能量，传递能量，同时在时间的河流之中向前流淌着。就好像一部电视剧，随着时间在不断向前。无数的波随着物质的变化和能量的变化，演变出各种各样的形态。那么，在这个我们唯一已知的生命星球上，这部电视剧要表达的主题是什么呢？它有着怎样的结局，而在这部电视剧中扮演着一个小角色的你，又会对剧情的发展有着怎样的推动呢？

而当我们将视线放大，直到整个宇宙，如果将整个宇宙看成一个正在不断随着时间向前传动的波呢？在这个由大爆炸猜想中形成的宇宙中，所有的波在向着未来传递着什么样的信息呢？所有的信息的终点又是什么？这一切，都值得人们不断地去发现与探索。