光学对人类史的贡献

热心网友：我看现成的文章肯定没有了，lz何不操刀自己写呢，把光学史改改加一些自己的体会不就好了吗？我先抛砖引玉吧。古代的光学没有什么好说的，值得一提的就两点，一是古希腊阿基米德把光学知识用于战争，抗击罗马人的“死光”，这可能是战争史上最前卫的方法。中国古代的铜镜，许多有价值的国宝不就是镜子吗，我记得一句大师说的话就是设计就是美化功能，艺术也需要载体，而光学绝对成就了艺术，比如色彩等不就是和光学相关吗？近代，伽利略发明了望远镜（事实上可能是意大利的哪个眼镜商最先发明），这种洋物奇巧随着西方传教士传入中国，可能是近代中国人感受西方科技的代表性物品之一，另一个是钟表。之所以重点强调望远镜是因为它和指南针是西方航海时代贡献最重要的物品，正是西方的航海探险、贸易孕育了伟大的文艺复兴，西方从此从经济和科技上逐渐赶上并超过中国，而中国古代和近代航海事业的落后（除了郑和这种官派的），我相信正是中国落后西方的开始！从某种意义上说正是光学改变了世界格局和人类历史！如果上面的论断还有些突兀的话，那么我们回到近代科技领域，除了牛顿力学建立并完善科学框架以外，一次次深入推进科学发展的确是光学，例如量子理论，麦克耳孙干涉仪证明以太不存在，相对论，X光、激光、相称、全息等等，就连唯一的理论物理例外，那些原子元素分析用的也是光谱分析，就现代信息社会而言，电学与光学是两大支柱，这方面例子充分说明，科技对人类历史贡献有多大，那么光学相应的贡献就有多大！

热心网友：光学方面的贡献 牛顿曾致力于颜色的现象和光的本性的研究。1666年，他用三棱镜研究日光，得出结论：白光是由不同颜色(即不同波长)的光混合而成的，不同波长的光有不同的折射率。在可见光中，红光波长最长，折射率最小；紫光波长最短，折射率最大。牛顿的这一重要发现成为光谱分析的基础，揭示了光色的秘密。牛顿还曾把一个磨得很精、曲率半径较大的凸透镜的凸面，压在一个十分光洁的平面玻璃上，在白光照射下可看到，中心的接触点是一个暗点，周围则是明暗相间的同心圆圈。后人把这一现象称为“牛顿环”。他创立了光的“微粒说”，从一个侧面反映了光的运动性质，但牛顿对光的“波动说”并不持反对态度。1704年，他出版了《光学》一书，系统阐述他在光学方面的研究成果。 热学方面的贡献 牛顿确定了冷却定律，即当物体表面与周围有温差时，单位时间内从单位面积上散失的热量与这一温差成正比。 天文学方面的贡献 牛顿1672年创制了反射望远镜。他用质点间的万有引力证明，密度呈球对称的球体对外的引力都可以用同质量的质点放在中心的位置来代替。他还用万有引力原理说明潮汐的各种现象，指出潮汐的大小不但同月球的位相有关，而且同太阳的方位有关。牛顿预言地球不是正球体。岁差就是由于太阳对赤道突出部分的摄动造成的。 哲学方面的贡献 牛顿的哲学思想基本属于自发的唯物主义，他承认时间、空间的客观存在。如同历史上一切伟大人物一样，牛顿虽然对人类作出了巨大的贡献，但他也不能不受时代的限制。例如，他把时间、空间看作是同运动着的物质相脱离的东西，提出了所谓绝对时间和绝对空间的概念；他对那些暂时无法解释的自然现象归结为上帝的安排，提出一切行星都是在某种外来的“第一推动力”作用下才开始运动的说法。 《自然哲学的数学原理》牛顿最重要的著作，1687年出版。该书总结了他一生中许多重要发现和研究成果，其中包括上述关于物体运动的定律。他说，该书“所研究的主要是关于重、轻流体抵抗力及其他吸引运动的力的状况，所以我们研究的是自然哲学的数学原理。”该书传入中国后，中国数学家李善兰曾译出一部分，但未出版，译稿也遗失了。现有的中译本是数学家郑太朴翻译的，书名为《自然哲学之数学原理》，1931年商务印书馆初版，1957、1958年两次重印。 牛顿对自然的兴趣 由于牛顿在剑桥受到数学和自然科学的熏陶和培养，对探索自然现象产生极为浓厚的兴趣。就在1665～1666年这两年之内，他在自然科学领域内思潮奔腾，才华迸发，思考前人从未思考过的问题，踏进前人没有涉及的领域，创建前所未有的惊人业绩。1665年初他创立级数近似法以及把任何幂的二项式化为一个级数的规则。同年11月，创立正流数法（微分）；次年1月，研究颜色理论；5月，开始研究反流数法（积分）。这一年内，牛顿还开始想到研究重力问题，并想把重力理论推广到月球的运行轨道上去。他还从开普勒定律中推导出使行星保持在它们轨道上的力必定与它们到旋转中心的距离平方成反比。牛顿见苹果落地而悟出地球引力的传说，说的也是在此时发生的轶事。总之，在家乡居住的这两年中，牛顿以比此后任何时候更为旺盛的精力从事科学创造，并关心自然哲学问题。由此可见，牛顿一生的重大科学思想是在他青春年华、思想敏锐短短两年期间孕育、萌发和形成的

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