1899年尼古拉·特斯拉接受了「永生」雜誌的采訪，與記者約翰·史密斯展開了一場深入人心的對話。在這次對話中，特斯拉提出了他的獨特觀點：宇宙的起源是光。他進一步解釋說，物質的存在是由最原始和最永恒的能量產生的——即我們所知的光。這句話雖然簡單，卻揭示了宇宙最深層的秘密：所有的物質可能都是從光中產生的。盡管特斯拉已經離世了很久，但他的話仍然在人們的心中留下了深刻的印象。尤其是近年來，科學家們透過對光的深入研究發現，特斯拉的理論與他們的發現相符合。那麽，光究竟是什麽呢？為什麽特斯拉會說一切都是光呢？本期內容我們就來聊聊人類對光的研究。
公元前300年左右，歐洲誕生了一位偉大的人物，他就是古希臘的數學家歐幾裏得，被後世尊稱為「幾何之父」。歐幾裏得不僅在數學領域取得了卓越的成就，還對光的研究有著重要貢獻。歐幾裏得在日常觀察中發現了一個有趣的現象：遠處的柱子雖然實際上比人高大得多，但從視覺上看卻與伸出的手指差不多大小。這種視覺錯覺引起了他的極大興趣。為了理解這種現象的本質，歐幾裏得深入研究了光的傳播規律，並透過一系列精巧的幾何計算揭示了其中的奧秘。透過實驗和計算，歐幾裏得得出了一個重要結論：光線的入射角等於反射角。這一發現表明光的反射遵循嚴格的幾何規律，使得人們能夠透過數學方法來掌握光的性質。在這些研究的基礎上，歐幾裏得撰寫了反射光學一書，系統地總結了他對光反射規律的發現。
這本書不僅詳細描述了光的反射原理，還對後世的科學研究產生了深遠的影響。盡管歐幾裏得在光的物理性質方面取得了重大的突破，但這僅僅是理解光的開端。公元1664年，年僅21歲的牛頓對光為何能夠進入眼睛產生了濃厚的好奇。他想知道如果對眼睛施加外力，光的行為會改變嗎？為了探究這個問題，他進行了一項大膽而危險的實驗。他用一根尖的小木棍塞在眼珠與眼眶之間，隨著壓力的逐漸增大，他眼睛的焦點外圍出現了七彩的光環。盡管這種實驗帶來了極大的疼痛，他依然忍住繼續觀察。牛頓發現這些七彩光環的布局與彩虹一模一樣。這一觀察讓他認識到，彩虹是光的固有現象。隨後牛頓進行了著名的三棱鏡實驗。他發現白光可以被分解成七色的光帶，他進一步發現，純色光不能再次分解，這意味著同一顏色屬於同一種折射率。
基於上述實驗，牛頓提出了光的粒子說，認為光由微小的粒子組成。這些粒子在不同介質中以不同速度傳播，從而產生折射和色散現象。然而，粒子說無法解釋光為何會繞過物體的現象，在這個時候，另一個科學家惠更斯提出了一個新理論：光具有波動性。他認為光和聲音都是以波來傳播的。在接下來的一個多世紀，粒子說與波動說引起了激烈的爭論。由於牛頓的巨大影響力，光的粒子說在18世紀占據了主導地位。直到十九世紀，光的研究才迎來了關鍵的轉變。1801年杜文·楊透過著名的雙縫幹涉實驗，成功地解釋了光的幹涉現象，這一發現為光的波動理論奠定了基礎，使其最終在十九世紀戰勝了牛頓的微粒說。在波動說取得初步勝利後，一場新的理論即將到來。1845年邁克爾·法拉第發現光的振動面在強磁場中會發生旋轉，這一現象揭示了光與電磁場之間的內在聯系。這一發現引起了廣泛的興趣，為光學研究開啟了新的大門。
而在這個時刻，另一位科學巨人橫空出世，他就是占士·麥克斯韋。透過長期的研究，麥克斯韋提出了著名的麥克斯韋方程式組，這個方程式描述了電場和磁場的相互作用。然而，麥克斯韋的真正突破在於他透過計算發現，電力與磁力的傳播速度與光速相同。1861年麥克斯韋建立了電磁理論，證明光是一種電磁波。這一理論徹底改變了人類對光的理解。時間很快來到了1895年，年僅16歲的艾拔·愛因斯坦開始思考一個深刻的問題：為什麽光是宇宙中一切物體運動速度的上限？他開始思考光與物質、能量和時間之間的關系。這個問題困擾了愛因斯坦多年，直到十年後，愛因斯坦在光的研究上取得了重大突破。他提出了質能方程式式 (E=mc^2)，這一方程式徹底改變了人類對世界的認知。愛因斯坦的相對論進一步指出，時間和空間在光速下會發生變換，使得光成為揭示宇宙奧秘的重要工具。
盡管這些偉大的科學家為我們揭示了光的諸多奧秘，但對光的理解依然只是初級階段。20世紀30年代，27歲的趙忠堯在實驗室中進行了一次神奇的實驗，他用高能量的硬Y射線光子束轟擊重金屬鉛，意外地觀察到一種奇特的現象：一種「無中生有」的光出現了。這個現象當時無人能夠解釋，他發現的光實際上是正負電子相撞發生湮滅的結果。
透過這一發現，趙忠堯成為地球上第一個觀測到反物質的人。他的研究揭示了一個令人震撼的事實：正物質與反物質相撞不僅可以產生光，還可以生成新的物質。這一發現為科學界開啟了一扇新的大門，關於物質和能量之間的關系開始有了新的理解。世間萬物都從虛空中誕生，是光生成了宇宙所有的物質。光不僅僅是一種神秘的自然現象，更是宇宙中最為根本的存在。看到這裏，你是否已經明白一切都是光的含義了呢？關於光,你們有什麽不一樣的看法和想法呢，歡迎大家踴躍討論，感謝大家觀看，我是探索宇宙，我們下期再見。
