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的角度解釋了薄膜透光,牛頓環以及衍射實驗中發現的種種現象。他駁斥了波動理論,質疑如果光如同聲波一樣,為什麼無法繞開障礙物前進。他也對雙折射現象進行了研究,提出了許多用波動理論無法解釋的問題。而粒子方面的基本困難,牛頓則以他的天才加以解決。他從波動對手那裡吸收了許多東西,比如將波的一些有用的概念如振動,週期等引入微粒論,從而很好地解答了牛頓環的難題。在另一方面,牛頓把粒子說和他的力學體系結合在了一起,於是使得這個理論頓時呈現出無與倫比的力量。
這完全是一次摧枯拉朽般的打擊。那時的牛頓,已經再不是那個可以在評議會上被人質疑的青年。那時的牛頓,已經是出版了《數學原理》的牛頓,已經是發明了微積分的牛頓。
那個時候,他已經是國會議員,皇家學會會長,已經成為科學史上神話般的人物。在世界各地,人們對他的力學體系頂禮膜拜,彷彿見到了上帝的啟示。而波動說則群龍無首(惠更斯也早於1695年去世),這支失去了領袖的軍隊還沒有來得及在領土上建造幾座堅固一點的堡壘,就遭到了毀滅性的打擊。他們驚恐萬狀,潰不成軍,幾乎在一夜之間喪失了所有的陣地。這一方面是因為波動自己的防禦工事有不足之處,它的理論仍然不夠完善,另一方面也實在是因為對手的實力過於強大:牛頓作為光學界的泰斗,他的才華和權威是不容質疑的。第一次微波戰爭就這樣以波動的慘敗而告終,戰爭的結果是微粒說牢牢佔據了物理界的主流。波動被迫轉入地下,在長達整整一個世紀的時間裡都抬不起頭來。然而,它卻仍然沒有被消滅,惠更斯等人所做的開創性工作使得它仍然具有頑強的生命力,默默潛伏著以待東山再起的那天。
飯後閒話:胡克與牛頓
胡克和牛頓在歷史上也算是一對歡喜冤家。兩個人都在力學,光學,儀器等方面有著偉大的貢獻。兩人互相啟發,但是之間也存在著不少的爭論。除了關於光本性的爭論之外,他們之間還有一個爭執,那就是萬有引力的平方反比定律究竟是誰發現的問題。胡克在力學與行星運動方面花過許多心血,他深入研究了開普勒定律,於1964年提出了行星軌道因引力而彎曲成橢圓的觀點。1674年他根據修正的慣性原理,提出了行星運動的理論。1679年,他在寫給牛頓的信中,提出了引力大小與距離的平方成反比這個概念,但是說得比較模糊,並未加之量化(原文是:…mysuppositionisthattheattractionalwaysisinaduplicateproportiontothedistancefromthecenterreciprocal)。在牛頓的《原理》出版之後,胡克要求承認他對這個定律的優先發現,但牛頓最後的回答卻是把所有涉及胡克的引用都從《原理》裡面給刪掉了。
應該說胡克也是一位偉大的科學家,他曾幫助波義耳發現波義耳定律,用自己的顯微鏡發現了植物的細胞,他在地質學方面的工作(尤其是對化石的觀測)影響了這個學科整整30年,他發明和製造的儀器(如顯微鏡、空氣唧筒、發條擺輪、輪形氣壓表等)在當時無與倫比。他所發現的彈性定律是力學最重要的定律之一。在那個時代,他在力學和光學方面是僅次於牛頓的偉大科學家,可是似乎他卻永遠生活在牛頓的陰影裡。今天的牛頓名滿天下,但今天的中學生只有從課本里的胡克定律(彈性定律)才知道胡克的名字,胡克死前已經變得憤世嫉俗,字裡行間充滿了挖苦。他死後連一張畫像也沒有留下來,據說是因為他“太醜了”。
四
上次說到,在微粒與波動的第一次交鋒中,以牛頓為首的微粒說戰勝了波動,取得了在物理上被普遍公認的地位。
轉眼間,近一個世紀過去了。牛頓體系的地位已經是如此地崇高,令人不禁有一種目眩的感覺。而他所提倡的光是一種粒子的觀念也已經是如此地深入人心,以致人們幾乎都忘了當年它那對手的存在。
然而1773年的6月13日,英國米爾沃頓(milverton)的一個教徒的家庭裡誕生了一個男孩,叫做托馬斯?楊(thomasyoung)。這個未來反叛派領袖的成長史是一個典型的天才歷程,他兩歲的時候就能夠閱讀各種經典,6歲時開始學習拉丁文,14歲就用拉丁文寫過一篇自傳,到了16歲時他已經能夠說10種語言,並學習了牛頓的《數學原理》以及拉瓦錫的《化學綱要》等科學著作。
楊19歲的時候,受到他那當醫生的叔父的影響,