这本书,讲透了光在人类历史中的轨迹

B站影视 内地电影 2025-06-04 02:45 2

摘要:经过多年研究,伽利略已经学会如何反射和折射光线,以及如何让观察者通过望远镜看到两小时航程外的船只。他用望远镜遥望夜空,成了观察到木星的卫星和月球上火山的第一人。

一部的百科全书

也是一曲文明的交响诗

Light

A Radiant History from

Creation to the Quantum Age

事实是,人类历史上最出色的“侦探”经过长达三千年的调查,仍未能揭开光的神秘面纱。

经过多年研究,伽利略已经学会如何反射和折射光线,以及如何让观察者通过望远镜看到两小时航程外的船只。他用望远镜遥望夜空,成了观察到木星的卫星和月球上火山的第一人。

在去世前不久,双目失明、衰弱多病的他尽管因为“异端学说”而被软禁在家,但他说,他感意承受更严厉的监禁,哪怕生活在牢房里,除了面包和水之外一无所有,只要在这一天来临时,他能了解光的真相。

伽利略(Galileo)十分困惑。自从一位朋友给了他几块意大利人称之为“日光海绵”的石头之后,已经过去了几十年。这几块石头既能吸收阳光,又能发出柔和的绿色光芒,它们让伽利略确信,亚里士多德对光的认识是错误的——光不是一个温暖、飘渺的元素,而是可能像月亮一样冰冷,像水一样有形。但光究竟是什么?

summer

time

2022

/

07.23

夏季的

最后一个节气

光最先出现在创世神话中,从《圣经•创世记》中不朽的名句“要有光”,到冰岛史诗《埃达》中神将火星抛进黑暗中,光在每个创世神话中都是主要元素。当光被创造出来以后,它逐渐成了一个奥秘,深深吸引着从古希腊到中国的无数哲学家。

光是耶稣(“我就是世界的光”)。不,它是安拉——“天地之光”。不,它是佛——无边光佛(Buddha of Boundless Light)、无碍光佛(Buddha of Unimpeded Light)、无对光佛(Buddha of Un-opposed Light)

但什么是光?我们杰出的侦探们从中找出了什么意义?它是神?是真理?还是只是能量?

自人类产生好奇心之时起,这些就一直是人类生存的核心问题。人类寻找答案的种种努力,为光书写出了一部灿烂的历史。

光就是宇宙的魔法师,它用响亮的前奏曲迎来每一天,将光芒投向湖泊和海洋。每晚,光的魔法又让星辰栩栩如生。

光同时间一样可靠、从不间断,明天,它依然会在人们的欢呼中再次出现,随后演出谢幕,微弱、闪烁的观众席灯光继丽亮起。“当黑夜降临时,万物都陷人深深的沮丧之中,”心理学家卡尔·荣格(Carl Jung)写道,“每个灵魂对光都有一种无法言表的渴望。”

光试图调解科学与人文、宗教与怀疑以及数学与文学之间的争斗。就像阳光一样——诚如梭罗(Thoreau)写的,“夕阳反射在济贫院的窗上,像在富户人家窗上一样光亮”,这部灿烂的历史照亮了所有热爱光的人。无论是牛顿和但丁这样的天才、宗教和经文的雄辩,还是《古兰经》(Quran)、《奥义书》(Upanishads)和《圣经》的信仰,它都同样垂青。

然而,撰写这部历史的原动机既不是试验,也不是雄辩,而是敬畏。

故事在黎明接近时开始,漫长的黑夜正在结束,破晓临近,一道光从东方的地平线升起。美哉,神圣的光是微粒,是波,是奇迹。我们对光不断地认识,记录了人类思想的发展,从宗教到世俗,从迷信到科学。只要光还是神,神的化身就会在每天早上出现。到了17世纪,科学革命让好奇心占了上风。当开普勒(Kepler)将光视为物理定律的对象,当伽利略向我们展示如何收集光,当牛顿将光分成不同的颜色,光就走下了神坛。狂想结束了,魔法遇到了暗夜。威廉•布莱克(WilliamBlake)厌恶牛顿,他呼唤“落下的光”重新升起。其他浪漫主义者也在交响乐,油画和诗歌里歌颂光,但科学家们还在继续探索。从万物之始到量子时代,从前我们说“不可思议的光”,而现在我们发现光变得廉价、便捷。从前,人造光只有为数不多的宝贵源头—蜡烛、灯笼和火把。而如今,照明已成为一个价值1000亿美元的产业。液晶显示器发出的光让我们看到精彩的万维网,穿过光部园缆的光传来了世界各地的信息。可以说,我们已经把光变得像呼吸一样平常

( 新书速递 )

Light

光:从万物之始到量子时代的灿烂史

作者:布鲁斯·沃森(Bruce Watson)

定价:89元

出版时间:2025-04-15

ISBN:978-7-300-33640-4

中国人民大学出版社

( 作者介绍 )

Bruce Watson

布鲁斯·沃森,在成为“一个拥有无限好奇心的作家”之前,工厂工人、记者、酒保、小学教师都曾是他的职业,如此丰富的人生经历,让他拥有了广泛的知识和独特的观点。从美国历史的角落,到宇宙和人类文化,他的作品不仅能够提供吸引人的内容,还能引发读者进一步的思考。同时,他也是《华尔街日报》(THEWALLSTREET JOURNAL)、《洛杉矶时报》(LOS ANGELES TIMES)等媒体的专栏作家。

( 内容介绍 )

Introduction

光,自古历来人类就无比迷恋,并对其进行了无止境的探究。光被视为神灵,是一种与黑暗和绝望对抗的精神力量。哥特式建筑的设计师精心设计洒满神圣之光的大教堂,但丁创作了“天堂的纯洁之光”,文艺复兴时期的艺术家在画布上捕捉光线。伽利略将光线聚焦在望远镜上,笛卡尔测量了彩虹,牛顿研究了光学棱镜……一个个发明使光更加神秘,呈现出多种样态:粒子、波、以太、激光等,关于光的探索一刻也没有停止,并且横跨了各学科领域。本书以跨学科的视角,探索光的日常奇迹和恒久谜题。

( 内容节选 )

Light

“明亮宏伟的大教堂”——中世纪的天国

修士们隐居在幽暗的修道院里,在只有一根蜡烛照明的小房间里冻得瑟瑟发抖,他们为光而活。每个黎明回归的光都会带来欢乐;白天倾泻而下的阳光给人以精神的慰藉,而它傍晚的离去甚至会使最虔诚的信徒都心悸颤抖,这时,月亮和星星可以提供些许慰藉。上帝一定在这片星光的某处,但只有黑夜褪去,人们的灵魂才 能得到安宁。作为中世纪信仰的源泉,光提出了一些一千年来都未被问及的问题。光是纯粹的精神还是某种物质?正如伪狄奥尼修斯宣称的那样,所有光都是神圣的吗,还是说闪光和反光才是……光?这些问题的答案远远不止增加了相关的理论。在古希腊和阿拉伯研究的基础上,博学的修士将圣洁的光和世俗的光融合在一起,使光学研究摆脱了黑暗时代。比如,以伊本·海赛姆的拉丁语名字阿尔哈曾翻译而来的著作,在刚刚建立的巴黎大学、牛津大学、博洛尼亚大学和萨拉曼卡大学得到广泛阅读。当然,海赛姆一直是一名穆斯林,尽管十字军东征仍在进行,但研究他的基督徒依然感到与其志同道合。整个13世纪,人们依然在通过《圣经》和凹、凸透镜来研究光。

1168年,罗伯特·格罗斯泰斯特出身于萨福克郡一个贫苦的农民家庭,这里位于英格兰北海岸,是一片连绵的牧场。他从小就思维敏捷,长大后被牛津大学录取,后来又到巴黎深造,有可能在那时参观过圣德尼教堂。虽然现在只有研究光学或中世纪神学的学者知道他,但格罗斯泰斯特是他那个时代最出类拔萃的知识分子之一。格罗斯泰斯特学过音乐、天文学、占星学和亚里士多德学说,他的著作涉猎彗星、太阳、空气、真理和自由意志,但他尤其痴迷于光。“物理上的光,”他写道,“是世间所有存在实体中最好的、最赏心悦目的、最美丽的。”这位忧郁的、蓄着胡子的神职人员凝视着光,他看到的不仅仅是光线,更是智慧、灵魂乃至宇宙之源。

和海赛姆一样,格罗斯泰斯特晚年才开始研究光,也就是在1235年他成为林肯教区主教后,当时他已经60多岁。格罗斯泰斯特主教相信上帝的光反映在人世间最微小的闪光中。和奥古斯丁一样,他对《圣经》中上帝说 “要有光”到创造日月的那三天很感兴趣。在他的简论《论光》中,格罗斯泰斯特称 《创世记》的光是“第一个实体 形态”。后来,米开朗琪罗在西斯廷教堂里把这第一道光画了出来,画中的上帝把波涛般的光从阴影中分离出来,但格罗斯泰斯特曾读过肯迪的理论——光向所有方向辐射,所以他认为,上帝的 “要有光”这句话只不过是创造了一个光点,一盏宇宙的信号灯。被上帝创造出来以后,这个光点不断向外扩散,不是以圆锥体,而是以球体的形式。光的内核一直是紧密的,但它的外部更加 “稀薄”,从而产生更大的球体,这些球体又继续扩大,“直到九大天体完全生成”。最高的球体很快生成了火,火的扩散又生成了空气;空气逐渐聚集,“其外部不断扩散,产生了水和土”。至此,上帝的第一道光便创造了万物。

如果说光创造了宇宙,那万物必然都是 “某种形式的光”。直到600年后,苏格兰物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦证明光是一种电磁能。再过几十年之后,爱因斯坦将证明能量等同于物质。但在1235年,这位林肯教区主教的确有一些发现。格罗斯泰斯特甚至预言有一天,光不仅仅会射入大教堂,它还会被放大,所以 “距离很远的东西看起来可能很近,距离很近的东西看起来会变小”。他做出这一预言不到50年,第一副眼镜就在威尼斯诞生了。那时,格罗斯泰斯特的陵墓正沐浴在林肯大教堂的光辉下。

格罗斯泰斯特的《论光》算是一本光学著作,但对中世纪的光 学做出最大贡献的是牛津大学的另一位教师——罗吉尔·培根。和格罗斯泰斯特一样,培根也是一位修士,他一心想要解释自然界的奥秘。培根虽然学的是神学,但却被光所俘获,花了20年时间研究光学。他还“花了2000多英镑购买禁书、进行各种实验、学习语言、购置数学表格绘制仪器,等等”。关于光学,培根写道: “可能其他科学更实用,但它们的实用远没有光学如此新鲜、美妙。”在光中,培根看到了不同程度的正义。他说,直接的光类似于同上帝的直接接触。通过云层折射的光暗示着天使的领域,而由世俗物体反射的光则象征着普通人的信仰。

培根歌颂 “折射的视觉”,设想有一天,“我们能从一个远到不可思议的距离看清最小的字母,数清尘埃和沙粒……我们也可以让太阳、月亮和星星就像近在眼前,同样也可以让它们出现在敌人的头上,我们还可以制造许多类似的现象,而忽视真理的人可能会无法忍受这些”。

然而,这些奇迹还远没有到来。与此同时,许多更高大、更明亮、更梦幻的大教堂不断崛起:布尔戈斯大教堂、博韦主教堂、科隆大教堂、奥尔良主教座堂。每个施工点都有 几百名工人——石匠、木匠、铁匠、泥水匠、屋顶工——在木制脚 手架上爬上爬下,或在污泥里埋头苦干。这些工人从日出辛苦到日落,运送巨石,给熔化的玻璃塑形,这一切都只为了捕捉光。每座大教堂都要花费几十年甚至几百年的时间来修建。

(以上内容摘自本书第五章《“明亮宏伟的大教堂”——中世纪的天国》,内容有删减。)

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( 一图流总结 )

Poster

来源:中国人民大学出版社

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