牛頓分光的圖，沒有告訴你什麼？ | 科技袁人_風聞
风云之声-风云之声官方账号-2022-05-11 21:48
導讀
什麼叫做科學思維？一個理論絕不是看上去有理、跟實驗符合就足以成立的，還需要判決性的實驗來排除跟它競爭的理論。
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本視頻發佈於2022年2月25日，點贊量已達2萬
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有一幅著名的圖片，牛頓用三稜鏡把白光分成多種顏色的光。然而，由此就足以説明白光是由多種單色光組成的嗎？其實不足以。我的朋友、華東理工大學理論物理教授廖瑋博士寫了一本書《科學思維的價值》，其中闡述了這個問題（科學思維的價值：物理學的興起、科學方法與現代社會 | 廖瑋）。
實際上，早在牛頓之前，人們就注意到了白光通過稜鏡後會呈現出彩虹的所有顏色，所以這根本不是牛頓的發現。牛頓的貢獻是對這個現象的解釋。
笛卡爾早就提出了一種解釋：白光是純淨物，它的顏色被稜鏡轉化。這個觀點得到了廣泛認可，並且與直觀感覺符合得很好。但牛頓提出了另一種解釋：白光是混合物，稜鏡把它分解成不同顏色的光。
如何判斷哪種解釋對呢？牛頓做了後續的實驗：一，把三角稜鏡產生的光譜投射到一個平板上；二，在平板上開小孔，使不同顏色的光通過不同的小孔，控制小孔的開合，一次只允許一種顏色的光通過小孔；三，把通過小孔的光投射到第二個稜鏡上。
假如笛卡爾的解釋是正確的，即稜鏡會改變光的顏色，那麼單色光通過第二個稜鏡後又會變成多個顏色的光。而假如牛頓的解釋是正確的，那麼單色光通過第二個稜鏡後仍然會保持同樣的顏色。
實驗結果是什麼呢？光的顏色沒有變化。這就排除了第一種解釋，證實了第二種解釋。
現在大家明白了吧，什麼叫做科學思維？一個理論絕不是看上去有理、跟實驗符合就足以成立的，還需要判決性的實驗來排除跟它競爭的理論。如果你明白這一點，你的思維水平就超過了90%的人。
牛頓的思維還不止於此。他還得出結論：使用稜鏡折射的望遠鏡會有折射造成的色差效應，會對大型望遠鏡造成嚴重影響。為迴避這一問題，他設計了全反射望遠鏡。
由此可見，科學思維不但能坐而論道，還能起而行之，得出有實際意義的指導意見。如果你明白這一點，你的思維水平就超過了99%的人。