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牛津通识课 光 序言与致谢（第1页）

牛津通识课：光序言与致谢

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因为有光，我们才能看到这个世界。

这个显而易见的事实开启了一次漫长而引人入胜的征程。

在这个征程中，有关自然世界是如何运作的非凡观点得到了发展，同样得到发展的还有建立现代科学所使用的工具和方法，从而使我们的征程保持着理论与实验齐头并进的态势。

光携带着有关我们周围环境的信息，从遥远的恒星和星系到我们身体中的细胞，再到单个原子和分子，不一而足。

光也是很多能够提高我们生活质量的技术的基础：互联网是由光驱动的；世界上最精确的时钟依赖于光；那些最为微小的物体——从单个原子到活的生物细胞——都可以通过光来进行观察与操纵；至于与光息息相关的图像和显示器，更是无处不在。

光还揭示了量子世界所有的怪异之处，激发了我们对世界的想象。

你可能会惊讶地发现，从人类真正理解光的实质到现在，还不足100年时间。

直到现在，我们仍然试图从这种理解中获得新的见解。

这本书探讨了人们是如何从无到有地建立起对光的理解，包括光的本质以及光的用途的问题。

这是一次伟大的历程，从古代开始，就有来自世界各地的人为此作出贡献：从雅典的欧几里得与巴格达的海什木构想出光线的概念；到美国洛杉矶的西奥多·梅曼[1]（TedMaiman）与日本德岛的中村修二开发了新的激光器；接着通过巴黎的奥古斯丁·菲涅耳[2]（AugusteFresnel）与伦敦的托马斯·杨（ThomasYoung）对光的波动性进行的研究；英国阿伯丁的詹姆斯·克拉克·麦克斯韦（JamesClerkMaxwell）和德国柏林的海因里希·赫兹（Heiz）从这些成果中发展出了电磁场概念；并最终由德国伯尔尼大学的阿尔伯特·爱因斯坦（AlbertEinstein）与英国剑桥大学的保罗·狄拉克（PaulDirac）博采众长，通过一个新的概念——量子场——解释了这些明显不相容的概念，即光是如何能够同时既是粒子又是波的。

对光的了解每加深一步，都会带来新的应用。

例如，基于对光的折射的理解，用于矫正视力的眼镜得以发明。

在光学领域，科学发现可以很快地转化成技术得以应用。

光对现代世界的影响无疑是巨大的，但是却没有得到应有的重视。

因此，联合国指定2015年为国际光年（Iiht），来歌颂光以及它所带来的一切。

我想要感谢亚历克斯·沃尔姆斯利（AlexWalmsley）和拉莎·梅农（LathaMenon），他们为本书的草稿提出了很多有用的评论，也要感谢我的同事们解答了一些具体技术的问题，还要感谢那些为本书提供插图的人。

爱因斯坦曾经说过，“凡事都应该尽可能简单，但不应过分简单”

（Everythingshouldbemadeassimpleaspossible，butnosimpler）。

如果在本书中出现了与这个原则相违背的地方，那一定是我没有尽力遵从爱因斯坦规劝的缘故。

[1]　Ted是人们对西奥·梅多曼（TheodoreMaiman）的昵称

[2]　作者误将奥古斯丁·菲涅耳的名写作Joseph。