科技世界之最:最早科学解释光直线传播的理论——中国战国

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科技世界之最:最早科学解释光直线传播的理论——中国战国

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适合年龄:3~5岁 。难易程度:中级 。
科技世界之最:最早科学解释光直线传播的理论——中国战国

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我国战国时期的墨翟和他的弟子,通过实验证明了光这一性质,并在世界上第一次对光的直线传播作了科学解释 。
实验的情况是:在一间黑暗的小屋朝阳的墙上开一个小孔,人对着小孔站在屋外,在阳光照射下,屋里相对的墙上就出现了一个倒立的人影 。对此,《墨经》解释道:“光之煦(照)人若射 。下者之人也高,高者之人也下 。”意思是说光穿过小孔如同射箭一样,是直线行进的,人的头部遮住了上面来的光,成影在下边,人的足部遮住了下面来的光,成影在上边,于是便形成了倒立的影 。这段话科学地解释了光的直线传播原理,阐述了小孔成象的现象 。墨家所做的这个实验,是世界上第一个小孔成像的实验 。和墨翟差不多同时代的希腊柏拉图学派,虽然也认识到了光的直线传播和反射,但他们提出的光学理论的时间比《墨经》晚,水平也没有超过《墨经》 。
此外,墨家还运用光的直线传播原理,第一次解释了物和影的关系 。《墨经》中说:“景(影)不徙,说在改为,”“光至,景亡;若在,尽古息 。”其意是在某一特定的瞬间,运动物体的影子是不动的,运动物体的影子看起来在移动,是旧影不断消失,新影不断产生的结果 。书中又说:“景二,说在重,”“二光,夹;一光,一 。光者(堵),景也 。”这是对本影与半影现象的解释 。其意是一个物体有两个影子,是因为它受到双重光源的照射 。当两个光源同时照射一个物体时,就有两个半影夹持着一个本影;当一个光源照射物体时,则只有一个影子,光被遮挡之处即生成影子 。