看见光的15种⽅式
在《⽜津英语词典》中，光（light）的⾸则定义是“引起视觉器官功能性活动的⾃然因素或影响”；在中⽂字典⾥，光通常指可见光，也会指代⾊泽和光彩，甚⾄引申成荣誉和荣耀。
未成年的主张
事实上，即使翻字典⾥长达数页的有关“光”的诠释，我们也很难解释清这个简单的字眼对我们⽽⾔究竟意味着什么。在宇宙诞⽣后的138亿年⾥，光⼦⼏乎影响了宇宙中的⼀切。在⼈类出现后的数⼗万年⾥，光和⽔、碳⼀样，是我们⽣存必不可少的核⼼要素。侯永庭在这⾥我们到了15个有关光的词汇，它们反映了光如何照耀宇宙，点亮⽣命，以及照亮我们认知世界的道路。或许从这些词中，你会获得有关光的新的理解。
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地球两极都会出现极光。在不同的⽂化中，⼈们对极光有着不⼀样的解读，⽐如对因纽特⼈来说，北极光被认为是天空的精灵在进⾏⾜球⽐赛。从科学的⾓度来看，极光产⽣的机制同样令⼈惊叹：太阳释放的带电粒⼦被地球磁场带向南北两极，这些粒⼦与⼤⽓中的⽓体发⽣碰撞，散发出霓虹灯般耀眼的光芒。 植物和光合细菌将⽔和⼆氧化碳转化为糖，从⽽维持⾃⾝的⽣存，这需要能量来催化反应。叶绿素的作
xp侧边栏⽤就是捕获⾼能的光⼦。但从理论上来说，叶绿素并不是绝对理想的。叶绿素的两种分⼦形式（叶绿素a和叶绿素b）在可见光谱的红端和蓝端吸收光的效率最⾼，两者之间的反射波长使得叶⼦呈现出绿⾊，这也意味着植物“错失”了绿⾊这⼀波长的光。如果请⼯程师来设计，任何明智的⼯程师都会将植物染成⿊⾊，从⽽吸收所有的阳光。但⾃然选择并没有那么苛求，叶绿素已经⾜够好了，它⾜以养活整个地球。
以太是⼀种假想介质。特别是在19世纪科学家托马斯·杨（Thomas Young）展⽰了光波的实验证据后，科学家认为，需要⽤类似声学的术语来描述光。如果声波通过空⽓传播，那么能够传播光波的介质⼜是什么？为了解释光传播的巨⼤速度，以及⽆法测量出的理论上存在的“以太风”，数学家计算出，以太⼀定⽐钢更坚固，同时⼜⽐空⽓更稀薄，因此没有⼈能到它。现在我们已经知道，它是科学史上最著名的错误之⼀。 在电⽓照明的领域，最令发明家头疼的就是寻⼀种实⽤的灯丝。任何碳化纤维在真空烧瓶内通电时都会发光，但在热灯丝⾃毁之前，光照往往只能持续⼏分钟。托马斯·爱迪⽣（Thomas Edison）曾⽤纸板、软⽊塞、⽣丝、⼈类胡须等等数千种物质进⾏了试验，最后在⽵⼦中到了合适的材料。那时，还有其他发明家也在寻替代⽅案。后来，钨丝成了⼀种被⼴泛应⽤的选择。
萤⽕⾍腹部的光来⾃⼀种名为萤光素的化学物质与氧⽓反应产⽣，萤⽕⾍通过控制⽓流来调节闪光。
很久之前，⼈们曾⽤关在笼⼦⾥的萤⽕⾍当作灯笼。这种现象对被称为⽣物发光，它对⼈类也很有吸引⼒——从鱼类到细菌，还有其他许多能够进⾏⽣物发光的⽣物也在许多⽂化中被⽤于照明。如今，⽣物发光最主要的“消费者”变成了⽣物学家，他们使⽤⼀种萤⽕⾍酶和来⾃⽣物发光的⽔母的绿荧光蛋⽩作为分⼦标记，成为医学实验中的光源。
最初的钟表就是⽇规，⼈们在地⾯上竖起⼀根⽊棍，通过步测影⼦的长度来读出时间。随着城市和机构的发展，⽇晷变得更加精巧，开始具有纪念意义。在罗马帝国，最豪华的⽇晷⽤掠夺来的埃及⽅尖碑做⽇规，它投下的影⼦落在地上巨⼤的格点中。那时，⽔钟也很常见，⼈们⽤从容器中倒出的⽔的速率来模拟⼀天的太阳活动。从此时起，⽇规和太阳逐渐退出了钟表历史的舞台。从钟摆到原⼦振荡，时钟变得越来越不依赖⽇光，最终甚⾄变得⽐⾃然的⾏星系统的运⾏更稳定且有规律。原⼦钟现在需要利⽤周期性的闰秒来“校正”。
在激光发明之前，太阳是许多光学实验中唯⼀适⽤的强光源。发条驱动的定⽇镜会随时间转动，从⽽补偿地球的运动，来获得稳定的阳光。如今，定⽇镜的⽬的已经有所不同：⼀圈圈的定⽇镜能够将太阳的热量集中在⼀个中⼼塔上，产⽣巨⼤的太阳能。这些太阳热电站赋予定⽇镜新的实验价值，它们帮助天⽂学家在夜间同样可以探测到最微弱的辐射。 激光发出的狭窄光束可以调谐到特定的频率，它潜藏在现代技术之下，改变了从全球通讯到内科医学
的各个领域。但当激光刚刚出现时，它的价值并没有⽴即得到重视。当⼯程师西奥多·梅曼（Theodore Maiman）在1960年宣布⾸个激光的⼯作原型时，甚⾄连他⾃⼰的助⼿都称之为“⾃问题的解决⽅案”。与X光类似，激光⾸先通过医学的实⽤主义影响了我们的⽣活，它最早的⽤途之⼀是帮助外科医⽣切除肿瘤。
在历史上很长⼀段时间⾥，⼈们⼀直以为光是瞬时传播的，即使有⼀些⼈曾对此提出怀疑，⽐如伽利略（Galileo Galilei），但碍于技术限制，他们也⽆法通过实验证明。因为光速实在太快了，只有进⾏天⽂观测才能满⾜。科学家在不同季节利⽤地球与⽊星之间的距离对光速进⾏测算，从17世纪到20世纪，光速被逐步精确到每秒299792458⽶，换句话说，⼀光年的距离约等于9.5×10¹⁵⽶，相当于半⼈马座α（南门⼆）距离的四分之⼀。光速被认为是宇宙中⽆法超越的速度极限。反过来，光速⼜改变了对距离单位的定义。⾃1983年，单位“⽶”被定义为光在1/299792458秒传播的距离。
对羟基联苯
光从⼀种物质进⼊另⼀种物质（⽐如从空⽓到⽔中）时往往会发⽣弯折，折射率的差异决定了光弯曲的程度。⼀些超材料具有负折射率，它能使光向相反⽅向弯曲，甚⾄可以构造成可以传导物体周围的光波，使物体看起来好像不存在⼀样。这听起来很像科幻电影中的“隐形⽃篷”，但很可惜现实并不是这样，因为⼤多数超材料只能局限于弯曲特定波长的光，⽽这些波长往往远远超出了可见光谱的范围。
氖是⼀种惰性⽓体，通电时会发出橙红⾊的光。由于排放的热量极⼩，氖制成的灯可以达到很⾼的照明效率。20世纪初，这种⽓体已经有了稳定的来源，它是氧⽓制造过程中的⼀种废弃物。这些因素使得⼯程师乔治·克劳德（Georges Claude）将氖⽓管视为灯丝灯泡的替代品。1910年，克劳德⽤氖制成的灯照亮了巴黎⼤皇宫的正⾯。由于氖和其他惰性⽓体（包括氦和氩）制成的灯往往炫彩夺⽬，克劳德没能在家⽤照明领域掀起⾰命，但这种灯管却成了户外⼴告的理想选择。现在，在许多城市中，夜晚的霓虹灯⽐天上的星星要亮得多。
⼈类能看到的颜⾊其实只是光谱中很⼩⼀⼩部分。最初，艾萨克·⽜顿（Isaac Newton）在“摆弄”棱镜折射时发现了阳光中“隐藏”的彩⾊，这是⼈们认识光谱的第⼀步。到了19世纪，天⽂学家威廉·赫歇尔（William Herschel）在棱镜⼀端感受到了热量，让我们对光谱的认识延伸到了看不见的范围。赫歇尔发现不可见的红外光能够带来温暖。随着对光谱了解的深⼊，我们对宇宙的认识也随之扩展。
超新星是宇宙中最绚丽的“烟⽕”，其爆发亮度⾜以在整个星系中清晰可见。⼈类最早对超新星的观测记录来⾃1054年，这颗超新星爆发后产⽣了我们如今熟悉的蟹状星云。在空间望远镜的帮助下，我们已经观测到了远在100亿光年之外的超新星爆发事件。事实上，没有超新星就没有我们⼈类，因为过去的爆发事件产⽣了对⽣命⾄关重要的元素，并将这些元素散落在宇宙各处。此外，通过观测Ia型超新星，天⽂学家发现了宇宙的膨胀正在加速。
从⿊暗时代（中世纪）到19世纪，动物脂⼀直被⽤来制作蜡烛。当时的⼈们发现，蜡烛的最佳配⽐是⼀半来⾃⽺、⼀半
刘德跃从⿊暗时代（中世纪）到19世纪，动物脂⼀直被⽤来制作蜡烛。当时的⼈们发现，蜡烛的最佳配⽐是⼀半来⾃⽺、⼀半来⾃⽜的油脂组合，这样制成的蜡烛其烟味和臭味都⽐燃烧猪油要轻微得多。在⼀般⼯⼈的家⾥，⽇落后只有微弱的油脂蜡烛来提供唯⼀的光亮，但当时的贵族却可以⼤肆挥霍来⾃抹⾹鲸的鲸蜡。由于鲸蜡燃烧的⽕焰⾮常明亮，且当时⼤多数科学家都来⾃贵族阶层，⼀种光强度单位“烛光”（candlepower）被定义为两盎司的鲸蜡蜡烛以每⼩时120格令的速度燃烧所产⽣的光量。
1895年11⽉8⽇，德国物理学家威廉·伦琴（Wilhelm Röntgen）注意到，在真空玻璃管中释放⾼压电，会导致经过化学处理的屏幕发光。更奇怪的是，当他把妻⼦的⼿放在真空管和⼀个照相底⽚之间时，他得到了⼀张妻⼦⼿部⾻骼的影像。伦琴因此意外地发现了这种未知的射线，并将其命名为“X射线”。很快，医⽣已经开始使⽤伦琴发现的这种⽅法诊断四肢⾻折。百年大计教育为本教师是
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