PDF《太阳的威力》

300 年前,牛顿写到 难道光线不是从发光体上发射出的一束微小颗粒 吗? 4/30 [此处画面上有介绍瓦尔特?科恩博士的字幕 诺贝尔奖得主 瓦尔特?科恩博士 美国加州大学圣巴巴拉分校 物理与化学教授 DD译者注] 瓦尔特?科恩博士(Walter Kohn):牛顿关于光的图像是相当简单明了的.他认为, 光就是一股细小的粒子流,并且,象他所知道的那样,沿直线前进. 牛顿画像, 接着是惠更斯画像. 解说词: 正如爱因斯坦后来表明的那样, 这是一个很好的猜测. 然而荷兰人 克里斯蒂安.惠更斯提出了一个截然不同的猜测. 我们看见池中静水, 一块石头丢入. 幻化为叠加在蜡烛顶部的惠更斯画的简单 草图,显示波形从不同点射出. 解说词: 通过观察石头掉入水中产生的波纹,惠更斯得出了一个精采的见 解,他猜测到: 光是通过球面以波动的方式传播的. 这里是惠 更斯的草图, 用来说明光波从蜡烛流出的现象…… 惠更斯创造了光的波动学说.但象牛顿一样,他也不能用实验来 支持他的理论. 1-2 托马斯?杨(Thomas Yong) 画面返回伦敦, 我们再次看到牛顿, 接着是维北克(Welbeck) 街66 号(扬的房子) 的外观和杨的画像. 切换为皇家学会引人注目的外表和内部 (演讲厅). [杨的房子上徽章的内容 科学巨人 托马斯?杨(1773-1829) 之故居 伦敦市政厅 DD译者注] 5/30 解说词: 这种情形一直持续到

1803 年, 一位叫做托马斯.杨的伦敦人被邀 请到著名的皇家学会演讲厅作关于光的报告. [ 此处画面上有介绍阿兰. 赫格博士的字幕 诺贝尔化学奖得主阿兰. 赫格博士 美国加州大学圣巴巴拉分校 物理学教授与材料学教授 DD译者注] 阿兰. 赫格博士: 皇家学会创办于

1799 年, 并立即就变得引人注目. 人们在 这里接受教育, 感受和学习科学. 它看上去几乎就象一个 魔术表演场. 斯坦福大学物理教室: 学生搭建设备,做1号演示实验 解说词:这些斯坦福大学的物理系学生正在重复杨的实验.光从单一光源 出发经过两个狭缝并最终投射到某一距离外的屏幕上. 杨当年设计这个实验是想观测光到底是波还是粒子.是牛顿对呢, 还是惠更斯对呢? 切换为杨绘制的光波通过双缝的示意图 解说词:通过狭缝的光象水波一样传播开来. 两套波纹相互 干涉 , 产生 明暗相间的图案. 科恩: 屏幕上, 光的强度非常有规则地变化.显然它能用波动学说完美 而自然地加以解释, 却完全不能由牛顿的粒子理论来解释. 解说词:看来惠更斯的理论是正确的, 光是波. 但故事并未就此结束. 1-3 法拉第(Faraday), 麦克斯韦(Maxwell)和赫兹(Hertz) 皇家学会的外观及其里边的走廊;

手拿电磁铁的法拉第雕像,以及法拉第和麦 克斯韦的照片/画像. 6/30 解说词:在19 世纪早期, 没有人认为光、电和磁之间会有什么联系:它们 看上去是三种截然不同的现象. 后来, 就在这皇家学会, 一位叫 做法拉第的青年科学家开始做电磁实验,发现电和磁不过是同一事 物的两面…… 麦克斯韦的画像, 然后是麦克斯韦方程 解说词:另一位英国科学家麦克斯韦开始以数学方式表述法拉第的研究成 果.他的方程预言了 电磁波 的存在. 科恩:这样,麦克斯韦就用数学的方式发现了电磁波.他计算了这些波动 的传播速度,并注意到它精确地等于早先测量的光速.他突然意识 到自己面对这么一个事实:光是一种波动现象, 并且就是电磁波.这 是自然科学中一个非常了不起的见解. 赫兹画像,斯坦福实验设备细节介绍的画面:电火花 解说词:德国科学家赫兹试着把光照在电路上.结果似乎证实了麦克斯韦 的理论.赫兹说: 我们关于光的知识已经完备了 . 驳倒这种 看法是难以想象的.光的波动理论确定无疑. 1-4 爱因斯坦的高见 斯坦福学生在搭建设备做