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光学是谁发明的（他居然把针扎进眼睛研究光的本质）

100次浏览发布时间：2024-12-03 10:20:52

牛顿曾把针扎进眼球里研究光学？今天为大家揭秘大天才的疯狂实验

你可能知道牛顿是现代理论物理学之父，他发明了微积分，建立了经典力学三定律，提出了万有引力定律。但你可能不知道他还对光学有着深入的研究。他用一个玻璃棱镜把一束阳光分解成所有可见的颜色，就像彩虹一样。这是色光学的开端。

但更令人惊讶的是，牛顿还用自己的眼睛做了一系列惊人的实验。他用一根钝针（一种钝的缝衣针）插入他的眼球和隐窝之间，然后用针尖按压他的眼睛，观察对他的视觉产生的影响。这样的实验让人不寒而栗，可见牛顿对科学探索的热情和毅力。下面让我们一起来揭秘下大天才牛顿的这件趣事和背后的疯狂吧！

牛顿是怎样发现光谱的？

牛顿对光学的研究始于 1665 年，当时英国正遭受黑死病的肆虐，牛顿被迫回到家乡隔离。在这段时间里，他进行了一系列关于光和颜色的实验。他用一个玻璃棱镜把一束阳光分解成所有可见的颜色，就像彩虹一样。他发现，这些颜色不能再被进一步分解，而且可以重新组合成白光。他还发现，不同颜色的光有不同的折射率，即通过不同介质时弯曲程度不同。

这些发现与当时流行的白光说相悖。

白光说认为白光是纯净无色的原始光，在通过棱镜时被染上不同颜色。牛顿则认为白光是由不同颜色组成的复合光，在通过棱镜时被分解成不同颜色。

为了证明自己的理论，牛顿设计了一个巧妙的实验：他用两个棱镜组成一个反向棱镜，在第一个棱镜上投射白光，在第二个棱镜上接收彩色光，并观察第二个棱镜后面是否还有彩色光。结果证明，在第二个棱镜后面只有白光，并没有彩色光。这说明彩色光已经被第二个棱镜重新组合成白光。

这个实验让牛顿确信自己发现了光谱，即白光含有七种单色光：红橙黄绿蓝靛紫。这为日后光波动理论奠定了基础。

可牛顿为什么要用针扎自己眼睛？

然而，牛顿并不满足于这些表面现象，他想要探究光和颜色背后的本质。他相信，眼睛在光体验中以特定方式发挥着作用。为了验证这一点，他做了一个令人毛骨悚然的实验：他用一根钝针（一种钝缝衣针）插入他眼球和隐窝之间，并尽可能靠近眼球后面，然后用针尖按压他的眼睛，以便观察对视觉产生的影响。

牛顿在他后来出版《光学》一书中记录了这个实验：

“我把针放在我的眼睛和骨头之间，尽可能靠近眼球后面，然后我用针尖轻轻地按压我的眼睛……当我按压时，在我的视野中出现了一个明亮而鲜艳圆圈……当我放松时……圆圈消失了……”

牛顿还描述了看到其他形状和颜色的视觉现象。他认为这些现象由于光对眼睛产生物理压力所致。他提出理论：光由带电粒子构成，这就是曾经的“微粒”说。

这个理论虽然很有创意，但却是错误的，或者说部分错误。因为今天我们已经知道：

光既有波动性又有粒子性。
视觉现象是由于神经信号在大脑中被解释为光所产生的。
牛顿对自己眼睛做实验所得到的结果，并不能证明或否定任何关于光本质的理论。

那么，为什么牛顿要冒险对自己眼睛做实验呢？

可能有以下几个原因：

牛顿对探索真理有着强烈的渴望和好奇心，他想要体验一些前所未有的感觉。他曾说过：“我不知道我是否比别人更聪明，但我知道我对自然的奥秘有着无穷的好奇心。”
牛顿对自己有着极高的自信和自尊，他认为自己是最聪明和最勇敢的人。他曾说过：“如果我看得比别人更远，那是因为我站在巨人的肩膀上。”
牛顿对眼科相关知识了解的不够全面和深入，他没有意识到实验带来的巨大风险。当时医学不发达，眼球的结构和功能还不清楚，牛顿可能以为他只是在刺激眼球表面的神经。
牛顿生活在一个科学方法不完善，伦理标准不严格，个人权利不受保障的时代。当时没有规范的实验设计和记录，没有正式的同行评审和公开发表，没有明确的知识产权和学术声誉，没有有效的伦理审查和人道保障。牛顿可能觉得只有用自己的眼睛做实验才能保证结果的真实性和可靠性。

但无论如何，牛顿对自己眼睛做实验可谓是“天才之举”与“愚蠢之举”的完美结合。幸运的是，他并未对视力造成永久性损伤。需要提醒各位的是，我们绝对不可以模仿他。眼球是一个精密器官，稍有不慎就可能造成永久损伤。我们应该珍惜我们的眼睛，并且遵循科学道德和伦理原则，尤其是对人，哪怕是自己。