科普 》 上帝擲骰子嗎   》 第8節：章節標題(8)      曹天元 Capo

　　惠更斯在數學理論方面是具有十分高的天才的，他繼承了鬍剋的思想，認為光是一種在以太裏傳播的縱波，並引入了“波前”等概念，成功地證明和推導了光的反射和折射定律。他的波動理論雖然還十分粗略，但是所取得的成功卻是傑出的。當時隨着光學研究的不斷深入，新的戰場不斷被開闢：1669年，丹麥的巴塞林那斯（E.Bartholinus）發現當光通過方解石晶體時，會出現雙折射現象。而到了1675年，牛頓在皇傢學會報告說，如果讓光通過一塊大麯率凸透鏡照射到光學平玻璃板上，會看見在透鏡與玻璃平板接觸處出現一組彩色的同心環條紋，也就是著名的“牛頓環”（對圖像和攝影有興趣的朋友一定知道）。惠更斯將他的理論應用於這些新發現上面，發現他的波動軍隊可以容易地占領這些新闢的陣地，衹需要作小小的改製即可（比如引進橢圓波的概念）。1690年，惠更斯的著作《光論》（Traite de la Lumiere）出版，標志着波動說在這個階段到達了一個興盛的頂點。
　　
　　不幸的是，波動方面暫時的得勢看來註定要成為曇花一現的泡沫，因為在他們的對手那裏站着一個光芒四射的偉大人物：艾薩剋·牛頓先生（而且很快就要被授予爵士的頭銜）。這位科學巨人——不管他是出於什麽理由——已經决定要給予波動說的軍隊以毫不留情的致命打擊。牛頓對鬍剋恨之入骨，衹要鬍剋還在皇傢學會一天，他就基本不去那裏開會。鬍剋終於在1703年衆叛親離地死去了——所有的人都鬆了一口氣。這也為牛頓不久後順理成章地當選為皇傢學會主席鋪平了道路，他今後將用鐵腕手段統治這個協會長達24年之久。
　　
　　鬍剋死後第二年，也就是1704年，牛頓終於出版了他的煌煌巨著《光學》（Opticks）。在時間上這是一次精心的戰術安排，因為其實這本書早就完成了。牛頓在介紹中寫道：“為了避免在這些事情上引起爭論，我推遲了這本書的付梓時間。而且要不是朋友們一再要求，還將繼續推遲下去。”任誰都看得出鬍剋在其中扮演的角色。
　　
　　《光學》是一本劃時代的作品，幾乎可以與《原理》並列的偉大傑作，在之後整整100年內，它都被奉為不可動搖的金科玉律。牛頓在其中詳盡地闡述了光的色彩疊合與分散，從粒子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，質疑說如果光和聲音同樣是波，為什麽光無法像聲音那樣繞開障礙物前進。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。而粒子方面的基本睏難，牛頓則以他的天才加以解决。他從波動對手那裏吸收了許多東西，比如將波的一些有用的概念如振動，周期等引入微粒論，從而很好地解答了牛頓環的難題。在另一方面，牛頓把微粒說和他的力學體係結合在了一起，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被人隨便質疑的青年。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，造幣局局長，皇傢學會主席，已經成為科學史上神話般的人物。在世界各地，人們對他的力學體係頂禮膜拜，仿佛見到了上帝的啓示。而波動說則群竜無首（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鬥，他的才華和權威是不容置疑的[ 丹皮爾在《科學史》裏說牛頓衹是把粒子的假設放在書後的問題（Query）裏，並沒有下結論，所以不能把粒子說的統治歸結到牛頓的權威頭上，這似乎說不過去。不談牛頓一嚮的態度和行文中明顯的傾嚮，就算在《光學》正文裏，也有多處暗含了粒子的假設。]。第一次波粒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占據了物理界的主流。波動被迫轉入地下，在長達整整一個世紀的時間裏都擡不起頭來。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，默默潛伏着以待東山再起的那天。



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