百年探索光的本质(2)

　　麦克斯韦是一位科学巨匠，他对科学作出的贡献是难以估量的。爱因斯坦同样是受到了麦克斯韦的启发，他曾表示，麦克斯韦永远地改变了这个世界。抛开他其他方面的成就不谈，麦克斯韦的计算帮助揭示了光的本质。

　　麦克斯韦的工作首次从理论上证明了，电和磁场的运动都具有波的性质，并且这种波的运动速度基本上是光速。通过这一结论，麦克斯韦进一步推断光本身可能也正是由电磁波所携带的——这就意味着光是一种电磁辐射。到了1880年代，就在麦克斯韦离世之后不久，德国物理学家赫兹首次证明，麦克斯韦关于电磁波的理论概念是正确的。

　　1850年代，麦克斯韦曾在英国阿伯丁大学工作。而在今天，同样在该校工作的物理学家格雷汉姆·豪尔(Graham Hall)指出：“我确信，如果麦克斯韦和赫兹能够活到诺贝尔奖颁发的年代，他们两人将毫无疑问的分享一次诺贝尔奖。”

　　事实上，麦克斯韦在光学领域的重要贡献还包括一些更为具体的原因，比如他在1861年拍摄了世界上第一张彩色照片。他拍摄这张照片使用的三色滤镜系统至今仍然是很多彩色照相技术的基础。

我们都被教育说，彩虹里有7种不同的颜色

然而我们眼睛能够看到的可见光实际上只不过是整个电磁波中非常狭窄的一小段区域

彩虹能让我们看到可见光波段中不同波长的色光

　　光的颜色

　　光是一种电磁辐射，这一概念本身或许并不意味着很多东西。但这一观点将帮助我们解释一种我们都已经知晓的现象：光是由不同的颜色组成的。

　　这项发现还要追溯到牛顿的时代。而在日常生活中，雨后的彩虹就是光的多色本质的天然展示——而光的这些颜色便与麦克斯韦的电磁波理论直接相关。

　　位于彩虹一端的红色光对应的是波长在620~750nm之间的电磁波辐射；而紫色光对应的则是波长在380~450nm之间的电磁波辐射。但在这些具体可见的颜色之外，还存在着比这多得多的电磁辐射。波长比我们看到的红光更长的光被称作红外光，而波长比我们看到的紫色光更短的光则被称为紫外光。

　　德国马克斯普朗克量子光学研究所的科学家埃利弗舍瑞奥斯-古尔利马基斯(Eleftherios Goulielmakis)表示，很多动物能够看到紫外光，甚至有一部分人也可以。而在某些特定的情况下，人眼甚至能够察觉红外光。这可能也体现在了我们的语言习惯中：你会发现，在英语中我们将红外光(infrared light)和紫外光(ultraviolet light)称为“光”(light)，但对于那些波长比红外光更长，或是比紫外光更短的电磁波，我们就不再将它们以“光”来命名了。比如波长比紫外光更短的是X射线(X-ray)和伽马射线(gamma ray)。古尔利马基斯举例说：“一位医生会说，我要用‘X-ray’(X射线)照射目标，他不会说我要用‘X-ray light’(X射线光)”。但相比之下，在中文语境中这种倾向似乎并不明显，比如我们会很自然的说红外线，紫外线，还有去医院拍X光。