跳至內容

使用者:Schenad/光的微粒理論

維基百科，自由的百科全書

（已存在的小作品，在此基礎上增加翻譯）

艾薩克·牛頓通過他在光學方面的工作為這一理論奠定了基礎。這種光粒子論的早期概念是現代對光子的理解的早期先驅。這一理論在18世紀開始主導了人們對光的概念，取代了之前占據主導地位的振動理論。在振動理論中，光被視為源和接收器之間介質的「壓力」，最初由勒內·笛卡爾提出。後來克里斯蒂安·惠更斯提出了更精細的理論支持了這一想法。[1]隨着光的波動理論積累了新的實驗證據，它在十九世紀初不再受青睞。

機械哲學[編輯]

17世紀初，自然哲學家開始發展理解自然的新方法，逐漸取代亞里斯多德主義，亞里士多德主義幾個世紀以來一直是占主導地位的科學理論，這一過程被稱為科學革命。大約從1610年到1650年，許多歐洲哲學家採用了後來被稱為機械哲學的思想。該哲學將宇宙及其內容描述為一種大型機制，將宇宙解釋為由物質和運動構成的。 [2]這種機械哲學以伊比鳩魯學派、留基伯和他的學生德謨克利特的著作及其原子論為基礎。其中他們所說的原子指的是移動物質的非常小的顆粒。宇宙中的一切，包括人的身體、心智、靈魂甚至思想，都是由原子構成的。17世紀初，機械哲學的原子論部分主要由加桑迪、勒內·笛卡爾和其他原子論者發展起來。

皮埃爾·伽桑狄的原子論物質理論[編輯]

皮埃爾·伽桑狄哲學的核心是他的原子論物質理論。在他於 1658 年去世後出版的偉大著作《Syntagma Philosophicum 》（哲學論文）中，加桑迪試圖用原子和虛空來解釋物質和世界自然現象的各個方面。他採用了伊壁鳩魯原子論並對其進行了修改，以使其與基督教神學兼容，並提出了幾個關鍵的改變： [2]

  1. 上帝存在
  2. 上帝創造了有限數量的不可分割且運動的原子
  3. 上帝與（物質）創造物有着持續的神聖關係
  4. 人類有自由意志
  5. 人類的靈魂是存在的
  6. 上帝沒有誕生，也永遠不會死亡（上帝一直在這裡，並將永遠存在）

加森迪認為原子在真空中運動，傳統上稱為虛空，這與亞里士多德認為宇宙完全由物質構成的觀點相矛盾。加森迪還認為，人類感官收集的信息具有物質形式，特別是在視覺的情況下。 [3]

微粒理論[編輯]

微粒理論或小體論與原子論的理論相似，不同之處在於原子論中原子被認為是不可分割的，而微粒原則上是可以分割的。微粒是單一的、無限小的顆粒，具有形狀、大小、顏色和其他物理特性，這些特性改變它們在機械和生物科學現象中的功能和效果。這後來導致了現代觀念：化合物具有不同於這些化合物的元素的次要性質。加森迪斷言，小體是攜帶其他物質且具有不同類型的顆粒。這些微粒也是來自各種來源的排放物，例如太陽實體、動物或植物。羅伯特·波義耳是微粒主義的堅定支持者，並用該理論來舉例說明真空和全壓室之間的差異，旨在進一步支持他的機械哲學和整體原子論理論。 [3]加森迪之後大約半個世紀，艾薩克·牛頓利用現有的粒子理論發展了他的光物理學粒子理論。 [4]

艾薩克·牛頓[編輯]

艾薩克·牛頓在他的整個研究生涯中都致力於光學，進行各種實驗並提出假設來解釋他的結果。[5]他駁斥了笛卡爾的光理論，因為他拒絕了笛卡爾對空間的理解，而空間的理解源於它[6]。隨着1704年《光學》的出版，牛頓首次明確支持微粒解釋，儘管系統化這一理論的責任落在了他的追隨者身上[7]。牛頓在書中指出，只有光是由粒子構成的，光的反射和折射的幾何性質才能得到解釋，因為波不傾向於沿直線傳播。

牛頓的微粒理論詳細闡述了他將現實視為質點通過力相互作用的觀點。請注意阿爾伯特·愛因斯坦對牛頓物理現實概念的描述：

[牛頓]物理現實的特點是空間、時間、質點和力（質點之間的相互作用）的概念。物理事件應被視為根據空間質點定律的運動。就現實的變化而言，質點是現實的唯一代表。質點的概念顯然是由可觀察物體產生的；人們通過忽略延伸、實體形式、空間局部性及其所有「內在」品質的特徵，僅保留慣性、平移和附加的力概念，以可移動物體的類比來構思質點。 [8] [9]

  1. 每個光源都會在光源周圍的介質中發出大量稱為微粒的微小粒子。
  2. 這些小體具有完美的彈性、剛性且失重。 [10]

十八世紀[編輯]

牛頓自然哲學在十八世紀的主導地位是確保微粒光理論盛行的決定性因素之一。 [11]牛頓主義者認為，光粒子是以有限速度從光源傳播到接收器的拋射體。在本描述中，光的傳播是物質的傳輸。然而，到了世紀之交，更多關於衍射、干涉和偏振的新穎實驗形式的證據表明了該理論的問題。基於惠更斯、倫納德·歐拉、托馬斯·楊和奧古斯丁·讓·菲涅爾工作的波動理論將在一種新穎的光波動理論中具體化。 [12]在某種程度上，牛頓的微粒（粒子）光理論在20世紀重新出現，因為光現象目前被解釋為粒子和波。

另見[編輯]

參考[編輯]

  1. ^ Paolo Mancoso, 「Accoustics and Optics,」 in The Cambridge History of Science Volume 3: Early Modern Science ed. Katharine Park and Lorraine Daston (Cambridge: Cambridge University Press, 2006), 623-626.
  2. ^ 2.0 2.1 Osler, Margaret J. Reconfiguring the world: nature, God, and human understanding from the Middle Ages to early modern Europe. Baltimore: J. Hopkins university press. ISBN 978-0801896552. 
  3. ^ 3.0 3.1 Fisher, Saul. Pierre Gassendi. The Stanford Encyclopedia of Philosophy. Metaphysics Research Lab, Stanford University. 2014. 
  4. ^ Lindgren, Richard A. Newton's Particle Theory of Light Lecture notes (PDF). The University of Virginia, Department of Physics. 
  5. ^ Shapiro, Alan E. Newton's optics and atomism. philpapers.org. 2002 （英語）. 
  6. ^ Darrigol, Olivier. A history of optics: from Greek antiquity to the nineteenth century. Oxford: Oxford university press. ISBN 0199644373. 
  7. ^ Cantor, Geoffrey N. Optics after Newton: theories of light in Britain and Ireland, 1704 - 1840. Manchester: Manchester Univ. Pr. ISBN 0719009383. 
  8. ^ Maxwell's Influence on the Development of the Conception of Physical reality (Sonja Bargmann's 1954 Eng. Translation), an appreciation by Albert Einstein, pp. 29–32, The Dynamical Theory of the Electromagnetic Field (1865), James Clerk Maxwell, edited by Thomas F. Torrance (1982); Eugene, Oregon: Wipf and Stock Publishers, 1996
  9. ^ Maxwell's influence on the development of the conception of physical reality , Albert Einstein, in James Clerk Maxwell: A Commemorative Volume 1831-1931 (Cambridge, 1931), pp. 66–73
  10. ^ Newton, Isaac. Opticks : or, A treatise of the reflections, refractions, inflections and colours of light （English）. 
  11. ^ Darrigol, A History of Optics, 164-165.
  12. ^ Aspect, Alain. From Huygens' waves to Einstein's photons: Weird light. Comptes Rendus Physique. November 2017, 18 (9–10): 498–503. Bibcode:2017CRPhy..18..498A. doi:10.1016/j.crhy.2017.11.005 可免費查閱. 

外部連結[編輯]

[[Category:自然哲学]] [[Category:艾萨克·牛顿]] [[Category:已废弃的物理学理论]]

取自「https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=User:Schenad/光的微粒理论&oldid=81173183」