徐海 楚婉苓 楊敏
海上的煙火與浪花的泡沫,同樣短暫的一瞬,煙火的光芒,照進(jìn)泡沫的心底,從此,浪花成為了追光者。由岑寧兒演唱的這首《追光者》,歌曲詞意真切、歌聲款款,蘊(yùn)含著一份單純的愛意和堅(jiān)定的承諾,能令人聽出故事。
其實(shí),于每個人自身而言,都需要自己生命中的一束光,它不需要有多耀眼,只要在我們努力可以觸及的遠(yuǎn)方,讓我們可以向著它不斷努力。愿每個人,都可以成為自己成長路上的追光者。
太陽是人們頂禮膜拜的對象
對古代的人們來說,太陽大概是天地萬物間最神秘的存在了。太陽給人類帶來了溫暖和勃勃生機(jī),有了它,才有了人類家園的萬物生長、繁茂昌盛。因此,自古以來,太陽就是人們頂禮膜拜的對象。
在很長一段時間內(nèi),人類對光的認(rèn)識只限于某些簡單的現(xiàn)象和規(guī)律描述。例如,中國戰(zhàn)國時期的《墨經(jīng)》以連續(xù)八條文字記載了諸如投影、小孔成像、平面鏡等光學(xué)問題;古希臘學(xué)者歐幾里得在《反射光學(xué)》一書中,研究了光的直線傳播原理和光的反射定律。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們逐漸開始以科學(xué)的方法來研究光,并發(fā)現(xiàn)了反射、折射等基本的光學(xué)現(xiàn)象。
到了17世紀(jì),人們開始研究光的本性。很多科學(xué)家對此展開了長期的爭論。比如,英國著名物理學(xué)家牛頓、德國物理學(xué)家赫茲認(rèn)為光是一種粒子;荷蘭物理學(xué)家惠更斯、英國物理學(xué)家托馬斯·楊、法國物理學(xué)家菲涅耳和法國數(shù)學(xué)家泊松卻認(rèn)為光是一種波;英國科學(xué)家麥克斯韋在多年研究的基礎(chǔ)上,于1873年出版了《電磁通論》一書,指出了光就是電磁波。
20世紀(jì)初,德國物理學(xué)家普朗克和諾貝爾物理學(xué)獎得主愛因斯坦提出了光的量子學(xué)說。1905年3月,愛因斯坦在德國《物理年報(bào)》上發(fā)表了題為《關(guān)于光的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化的一個推測性觀點(diǎn)》的論文。他認(rèn)為:對于時間的平均值,光表現(xiàn)為波動;對于時間的瞬間值,光表現(xiàn)為粒子性。這是人類歷史上科學(xué)家第一次揭示微觀客體波動性和粒子性的統(tǒng)一,即波粒二象性,這一科學(xué)理論最終得到了學(xué)術(shù)界的廣泛接受。
閃電是一種發(fā)光現(xiàn)象
生活中,我們可以看到很多發(fā)光體,比如太陽、星星、電燈、火……特別是閃電也會發(fā)出耀眼的光,那么,閃電是光嗎?
準(zhǔn)確地說,閃電是一種發(fā)光現(xiàn)象。
氣流在雷、雨、云中會因?yàn)樗肿拥哪Σ梁头纸猱a(chǎn)生靜電。這些電分兩種:帶有正電荷粒子的正電和帶有負(fù)電荷粒子的負(fù)電。正電荷在云的上端,負(fù)電荷在云的下端,同時吸引地面上的正電荷。正負(fù)電荷還會像磁鐵一樣相互吸引。但云和地面之間的空氣都是絕緣體,會阻止兩極電荷的電流通過。當(dāng)雷、雨、云里的電荷和地面上的電荷變得足夠強(qiáng)時,兩部分的電荷會沖破空氣的阻礙相接觸形成強(qiáng)大的電流,正電荷與負(fù)電荷就此相接觸。當(dāng)這些異性電荷相遇時便會產(chǎn)生中和作用(放電)。激烈的電荷中和作用會放出大量的光和熱,這些放出的光就形成了“閃電”。
大多數(shù)的閃電都是接連兩次出現(xiàn)的。第一次叫前導(dǎo)閃接,是一股看不見的空氣一直下到接近地面的地方。這一股帶電的空氣就像一條電線,為第二次電流的產(chǎn)生建立一條導(dǎo)路。在前導(dǎo)閃接靠近地面的一剎那,一道回接電流就沿著這條導(dǎo)路跳上來,這次回接產(chǎn)生的閃光就是我們通常所能看到的閃電。
牛頓是微粒說的代表(圖片來源 / Wiki)
既然說到了光,那我們就不能不提美麗的彩虹。彩虹是氣象中的一種光學(xué)現(xiàn)象,當(dāng)太陽光照射到半空中的水滴時,光線就會被折射及反射,在天空上形成拱形的七彩光譜,由外圈至內(nèi)圈呈現(xiàn)出紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種顏色。
除了彩虹,生活中也有很多關(guān)于反射光的例子:波光粼粼的湖面、璀璨耀人的鉆石都是反射光的表現(xiàn)。而在實(shí)驗(yàn)室里,我們更是可以用一個簡單的實(shí)驗(yàn)來領(lǐng)略反射光的神奇之處。
雞蛋穿上“銀衣裳”(供圖/ 徐海)
準(zhǔn)備一個雞蛋,小心地在蠟燭的外焰上烘烤,等到整個雞蛋表面都被烤成黑色之時,輕輕地將它放入清水中,你覺得會發(fā)生什么呢?水會被染黑?還是雞蛋會掉色?都不是,雞蛋表面的黑色層不僅沒有被水溶解,居然還形成了一層亮閃閃的銀色“鍍層”。
原來,雞蛋表面上沾滿的黑色物質(zhì)其實(shí)是蠟燭不完全燃燒后產(chǎn)生的混合物,這些物質(zhì)本身不溶于水。當(dāng)它在水中時,就會反射四周的光線,就像穿了件美麗的銀色“衣裳”。
人類的本能是厭惡黑暗,向往光明,而這里的光既是指一種物理現(xiàn)象,也代表著人世間的美好。正如顧城所說“黑夜給了我黑色的眼睛,我卻用它尋找光明”。哪里有光,哪里就有我們追尋光的身影。
特斯拉線圈
延伸閱讀
人造閃電
閃電雖然是一種自然現(xiàn)象,但塞爾維亞裔美籍科學(xué)家尼古拉·特斯拉早在1899年就制造過人造閃電。
尼古拉·特斯拉執(zhí)著于利用無線電傳輸能量,并且認(rèn)為其在高海拔地區(qū)也可以實(shí)現(xiàn)。1899年,特斯拉籌集到保障資金后,在美國科羅拉多斯普林斯建立了一個實(shí)驗(yàn)室做研究,他在那里制造出了規(guī)模與能量最大的特斯拉線圈,并將其稱作放大發(fā)射機(jī)。
放大發(fā)射機(jī)有三個線圈,直徑為52英尺(1英尺=0.3048米)。它可以產(chǎn)生數(shù)百萬伏特電流并制造出人造閃電,閃電最高可達(dá)130英尺,是當(dāng)時最大的人造閃電。
現(xiàn)代的人造閃電則是通過“人造閃電制造器”一特斯拉線圈變壓器的高頻共振原理運(yùn)作而制造出各式各樣令人眩目的放電現(xiàn)象。通俗地講,特斯拉線圈原理就是使用變壓器使普通電壓升壓,最高電壓可達(dá)50萬伏特!然后經(jīng)由兩極線圈,從放電終端放電。
美麗的極光
延伸閱讀
自然之光
極光
在地球南北兩極,每當(dāng)夜幕降臨,晴朗的夜空中常常會出現(xiàn)一種神秘的現(xiàn)象,一條條五彩斑斕的光帶變幻著形狀和顏色,橫貫天空。它們?nèi)绾缫话憬k麗,變幻無窮,其美麗足以讓所有星辰都黯然失色。地球的極光是來自地球磁層或太陽的高能帶電粒子流(太陽風(fēng))使高層大氣分子或原子激發(fā)(或電離)而產(chǎn)生的,在南極被稱為南極光,在北極被稱為北極光。
死光
死光是一種異常的天氣現(xiàn)象,常出現(xiàn)在正午時分。它會使周圍的景觀突然全部“消失”,無論是遠(yuǎn)處的洋面、冰山,還是近處的海岸、雪原以至帳篷、旗幟……都是無影無蹤,到處是白晃晃的一片,好像掉進(jìn)了一個巨大的“牛奶瓶”里。遇到死光,即便是有經(jīng)驗(yàn)的極地考察者也很難逃過厄運(yùn),凡高速運(yùn)行者尤其是飛機(jī)更是在劫難逃。