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第四百三十章 光学

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    “嘿嘿.”那位同伴得意洋洋地笑道,“这发生的事情可了不得呐!据说是把那木板中间戳了个小孔,然后你猜怎么着?”

    “再不一口气说完老子打死你!”

    眼看再卖关子就要挨打,他说话终于利落了起来。

    “蜡烛的光透过木板的小孔,玻璃上蜡烛的影子直接倒过来了!”

    “啥?”

    “我说,蜡烛的影子倒过来了!”

    “这”

    “这是为啥?”

    “你问我我问谁?”

    众多路人议论纷纷。

    “这倒不是什么稀奇的事情,老祖宗就研究明白了。”

    此时,曹端忽然说话。

    见这位个头很高,肤色很黑的读书人说话,众人纷纷望来,而其中就有眼尖的国子监监生,直接认出了二人的身份。

    “是高太常和月川先生!”

    听到是这两位大儒亲临现场,人群顿时沸腾了起来。

    曹端抬手压了压人们的呼声,开口说道:“《墨经》中就曾记载,景到,在午有端;与景长,说在端景,光之人,煦若射,下者之人也高;高者之人也下,足蔽下光,故成景于上;首蔽上光,故成景于下,在远近有端,与于光,故景库内也。”

    这里要简单解释几个字,‘到’通‘倒’,即倒立的意思;‘午’指两束光线正中交叉;‘端’在先秦汉语中有‘终极’、‘终点’的意思。

    也就是说,‘在午有端’指的是光线的交叉点,即针孔,而物体的投影之所以会出现倒像,是因为光线为直线传播,在针孔的地方不同方向射来的光束互相交叉而形成倒影。

    ‘光之人,煦若射’是一句很形象的比喻,是说照射在人身上的光线,就像射箭一样,而后面的意思则是照射在人上部的光线,则成像于下部;而照射在人下部的光线,则成像于上部,所以直立的人通过针孔成像,投影便成为倒立的。

    ‘库’指暗盒内部而言,物体反射的光与影像的大小同针孔距离的关系,物距越远,像越小;物距越近像越大。

    所以基础光学里的小孔成像在华夏真不是什么稀奇东西,老祖宗早就把原理研究的透透的了,但是后世儒家不学墨家的东西,所以基本只有工匠们在实践过程中会运用,但具体原理,早就没有人宣扬了。

    但对于近代科学,尤其是物理学而言,光学却是绝对不可缺少的分支学科。

    先别提“光年是什么单位”这种弹幕钓鱼问题,也不用说涉及到量子力学基础的光的波粒二象性,就说最基础的应用,不管是天文还是航海,光学这门分支学科都是必须普及的。

    如果没有足够的光学知识,那么人类在探索世界的过程中必然会遭遇无数挫折。

    而光学,恰恰又是最容易证明给百姓看,也最容易普及的科学。

    原因无他,光到处都有,这玩意自己拿个镜子就能把各种实验接近百分百还原,所需条件约等于无。

    所以,用来开启民智,在民间树立正确的科学观念,实在是再合适不过了。

    与此同时,普及光学知识还能为下一步玻璃制品的面世预热弄些热度。

    210万两商业税收入的任务依旧任重道远,改革盐法、茶法的事情在同步进行,倾销商品也没停着,但国内诸如化肥、玻璃等新型垄断商品的销售利差,自然也是重中之重。

    虽然赌约是商税,但毕竟化肥、玻璃这些东西都是官营的,非要往上凑数字的话,那把利差减去成本和扩大再生产所需,剩下的都缴税也不是不可以。

    就在曹端刚刚讲解完的时候,忽然国子监中门大开。

    “国师来了!”

    “竟然是国师大人亲自主持?”

    广场上响起此起彼伏的呼喊声,显示出众人的激动心情。

    只见一名青衫男子从里面走出,他脚步不疾不徐地向前迈进,仿佛带动周围空气都为之流转起来,他的身后跟随者几十号人,浩浩荡荡往广场中间而去。

    “这便是传说中的国师吗?”

    “谪仙风姿,今日一见果然名不虚传!”

    曹端身边的人,望着那群走近的队伍喃喃道,他也是国子监生,只是没想到居然能够近距离目睹国师风采。

    虽然国师很低调,平常甚少露面,但在国子监中的威望却非比寻常。

    这样的人物,哪怕是普通官员,都会敬重三分,更何况是这些国子监生?

    而姜星火却一眼就见到了曹端。

    没办法,曹端又高又瘦,站在人群里用“鹤立鸡群”这个词来形容最恰当不过,真就像一只脖子长长的黑鹤一样。

    “咦?你们也在,且出来随我一起做实验吧。”

    吩咐完毕后,姜星火收回视线,继续向前面而去。

    来到了广场最中心的位置,这里被锦衣卫们隔出了一片空地,专供实验使用,不让闲杂人等靠近。

    姜星火站在中心,面对万众瞩目,清了清嗓子说道。

    “感谢诸位今日前来,先抽个奖吧,抽33个棱镜。”

    听了这话,观众的心里马上就舒坦了。

    ——国师是个实在人啊!知道我们来是干嘛的。

    看热闹倒在其次,看热闹对于一些人来说,是不足以让他们跑到城北国子监来的,最关键的是抽奖。

    抽奖也很公平,姜星火直接扔给曹端一个缝好的小皮球,随便扔就行了,砸到谁脑袋或者肩膀就算谁,开始后不许移动、不许争抢、不许举着小孩空中拦截,谁违规取消获奖资格轰出去。

    在锦衣卫们的监督下,抽奖进行的还是比较有秩序的。

    很快曹端扔了33次绣球,第一轮奖品就抽完了。

    当百姓看着发到手里那晶莹剔透的玻璃棱镜时,不由地啧啧称奇,这种做工精致的玻璃制品,虽然没有价值千金那么夸张,但是也相当于普通南京市民一个月的收入了,尤其是正午的太阳光反射到了上面,更是映出了等等?

    这光怎么还变颜色了?

    事实上,这也是姜星火开局先抽奖的目的之一。

    除了活跃气氛,自然是让他们主动发现问题所在。

    这时候姜星火适时问道:“今日实验的主题,便是光究竟是什么颜色的。”

    “或许大家都会觉得,光是白色的,或者说无色的,但,这又是什么?”

    说着,周围的锦衣卫拿着巨大的喷壶对准太阳光的方向喷水,一道彩虹出现在了众人面前。

    “光究竟是白色的、无色的,还是七彩的,想来大家在儿时调皮玩耍时心头都有过类似的疑惑,但却没人注意,而今天,我们就要揭开这个秘密,这也是物理学里光学的重要一部分,后续的物理学公众实验,会以同样的方式不定期地当众开展,为大家深入了解科学,认知世界,提供一种可能。”

    “而第一步,便是给大家解释彩虹的七色光与普通白光之间的关系。”

    说罢,锦衣卫把两个巨大的轮盘推了上来。

    轮盘有点像杂技班子用的,不过上面被以等比例划分了三块和七块区域,分别涂上了红绿蓝三种颜色,以及赤橙黄绿青蓝紫。

    “彩虹有七色光,而简化一些,主要的光色,便是三种,我们分别来转动两个轮盘,让大家看清楚,七色光是怎么变成一色的。”

    由于轮盘做工精致,稍稍用力就能飞速转动起来,所以操作者只是先慢后快地转动轮盘,很快,三色都开始慢慢地变了白色。

    “这是怎么回事?”

    百姓们纷纷惊讶地看着眼前的情形,众人皆愣,不由得疑惑,有人甚至踮起脚尖眺望,看到那轮盘的确停止了转动,并且从原本的纯白转为了三色,这才相信了这件事。

    “我们再来试验第二次!”

    锦衣卫操纵七色轮盘缓缓地转动了起来,随即,相同的情形发生了。

    “好,你们应该也能看到了吧,彩虹的确存在七种颜色,它们之间也有各自独特的联系,而不管是几种颜色,只要动起来,动的速度足够快,都会变成纯白。”

    听着锦衣卫的话,广场周围的百姓更加震撼了。

    “我的妈呀!”

    “居然真是这样!”

    “不虚此行,不虚此行啊!”

    “所以到底是为什么呢?”

    ……

    看着众人反应,姜星火满意地点了点头。

    “而这个答案,光学完全可以解答,因为光既是白色的,也是七色的!”

    “接下来我们就将验证这一点。”

    万众瞩目之下,姜星火坚信,这就是当众实验的意义,因为通过实验,不论是谁想要理解世界是如何运转的,都不再需要翻读书籍,而可以通过观察和实验来自行制定、验证一种假说。

    谁会想到用一块玻璃棱镜,就能理解自然光到底是怎么一回事呢?

    最重要的是,每个人都可以用棱镜自己来重复和实践这个实验。

    一旦这种科学实验的风气弥漫开来,科学将从未像这次一样,真正成为公众知识的一部分。

    一个暗室被锦衣卫们搭建了起来。

    而这个暗室,只在窗板上开一个圆形小孔,让太阳光射入。

    锦衣卫又有人进去,在小孔面前又放一块三棱镜。

    刹那间,围观的百姓,立刻透过窗户在暗室对面墙上,看到了鲜艳的像彩虹一样的七彩色带!

    光是七色的,被证明了!

    人潮开始轮动,每个人都亲眼看到了这一幕。

    然而实验还没有结束。

    “现在我们可以假设,如果白光通过三棱镜后变成七种颜色的光,是由于白光与棱镜的相互作用,那么各种颜色的光经过第二块棱镜时,是否会再次改变颜色?”

    “大家可以在心中给出自己的答案。”

    接着,又来了一次中场抽奖环节,但是显然百姓都有些心不在焉,哪怕是给宝贝也架不住当众验证、见证历史的热情。

    于是结束了33个棱镜的抽奖后,锦衣卫们马上又拿来一块三棱镜放在第一块棱镜后面,并在两块三棱镜之间放一带小孔的屏。

    这正是之前姜星火在国子监做小孔成像实验的目的。

    “转动第一块棱镜是各种颜色的光单独穿过这个小孔,透过小孔出来的就是单一颜色的光,再让其通过第二块棱镜,如果白光是其中颜色的光组成的,一块三棱镜能把白光分解,那么再用一块三棱镜也可能使这些颜色的光复原为白光。”

    而下一瞬间,仿佛言出法随一样,奇迹发生了!

    七色的光,又成了白色!

    人群彻底沸腾!

    而就在此时姜星火又宣布了一个重磅消息。

    “钦天监基于类似的其他光学原理,最新研制了天文望远镜,可以直接观测月亮、星星,同时,天文望远镜也将投入市面,让所有大明的子民,都可以实现仰望星空的梦想!”
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