光，它很忙

晴川

什么東西看不見摸不著卻很重要？這話真是老生常談了，當(dāng)然是空氣啊，沒有空氣人就憋死啦。但是請(qǐng)注意，自從有了霧霾，這個(gè)答案就不夠嚴(yán)謹(jǐn)了。

那符合條件的還有誰(shuí)呢？不少呢，不過今天我們要隆重推出的是電磁波！可是，電磁波有很多種?。]錯(cuò)，我們就說說能看見的電磁波，也就是大家熟知的光。

· 有了光，就有了世界 ·

光是看得見的，我們看見的一切，總的說來都是光，而不同的顏色，就是進(jìn)入我們雙眼的光是由光的波長(zhǎng)決定的。光線在我們的雙眼內(nèi)經(jīng)過折射后，被感光神經(jīng)接收，并將信號(hào)傳人大腦。所以沒有光就沒有信號(hào)，沒有信號(hào)就什么也看不見，也就不能感知五彩斑斕的大千世界。

于是，人們白天依靠太陽(yáng)，晚上依靠月亮。如果人類當(dāng)初一直安逸于日月的恩賜，歷史也許就此打住了。幸虧，就像神話中普羅米修斯偷走天火一樣，人類發(fā)現(xiàn)了“火”。

火是最早的人造光源，當(dāng)然，也是人造熱源（太陽(yáng)是天然熱源）。光和熱就此形影不離，光自己也日漸忙碌起來，工作量越來越大，工作種類也越來越多。

· 戰(zhàn)場(chǎng)上的新武器 ·

除了照明，光還能干什么？我的答案一定令你吃驚：打仗！

難道是激光導(dǎo)彈？不，還沒那么先進(jìn)呢。我要說的是2 200年前的事，那時(shí)有一名杰出的科學(xué)家——阿基米德，他的武器名叫“死光”。之所以叫這個(gè)名字，不是憑它能讓敵人死光光，而是因?yàn)樗且环N具有強(qiáng)大破壞力的光學(xué)武器——聚光鏡。憑借它，阿基米德僅僅帶著幾百名婦女就燒光了進(jìn)犯的羅馬艦隊(duì)，當(dāng)然這只是傳說。

之所以是傳說，是因?yàn)槿藗兊浆F(xiàn)在還沒有成功再現(xiàn)當(dāng)時(shí)的壯舉。但要斷定其是偽造，也未免低估了古人的智商，何況還是大名鼎鼎的阿基米德。事實(shí)上，美國(guó)麻省理工學(xué)院教授華勒斯帶著學(xué)生們重復(fù)過這個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比之下打了個(gè)折扣，木頭冒了煙，但是沒有起火。不過不管怎么說，光作為武器，至少在今天實(shí)現(xiàn)了它的價(jià)值，這一點(diǎn)是毋庸置疑的。

到了近代，光又被賦予了全新的工作。其中最神奇而又最重要的是物理學(xué)界經(jīng)常提到的“光電效應(yīng)”，這種效應(yīng)最終被應(yīng)用于太陽(yáng)能發(fā)電。這樣一來，光和電也分不開了。那么這門親事又是如何攀上的呢？

· 光電結(jié)緣 ·

偉大的物理學(xué)家愛因斯坦告訴我們，光不但是波，而且是粒子。二者的區(qū)別在于，波沒有辦法一個(gè)一個(gè)地?cái)?shù)，而粒子是有個(gè)數(shù)的。簡(jiǎn)單說來，光到了微觀尺度，即原子尺度時(shí)，就能被看作粒子，這個(gè)粒子的名字叫“光子”。

光子是能量，就像我們平時(shí)吃的飯。金屬內(nèi)部無限放大后是一大堆原子，原子的外部則是電子。像人一樣，電子不吃東西時(shí)都比較老實(shí)，吃飽了就開始閑逛，逛來逛去，就逛出了金屬表面。而電子帶負(fù)電，少了它們，金屬的表面就開始帶正電，會(huì)吸引金屬內(nèi)部的電子往外跑（正負(fù)相吸）。于是一邊吃，一邊逛，一邊跑，跑跑逛逛，就逛出了電流。這大致就是光電效應(yīng)的過程，如此看來，光不僅敬業(yè)，也很有犧牲精神。

這個(gè)發(fā)現(xiàn)在當(dāng)時(shí)可謂石破天驚，于是有更多的人琢磨出更多的花樣來。

首先是激光，這大概算是光電效應(yīng)的類似過程。具體表現(xiàn)為電子吃掉光子之后，不往外逛了，大家一塊喊“三二一”統(tǒng)一往外吐光子，吐出來的同步率極高，學(xué)名叫作“受激輻射”。

然后，化學(xué)家也不放過這么好捏的軟柿子，很快，“光催化”問世了?；瘜W(xué)反應(yīng)本身也是能量變化過程，所需能量過高這一難題始終困擾著大家。現(xiàn)在好了，用光子喂飽電子，然后再使喚電子就行了。

最后有人問，還有更多的花樣嗎？答案是：有，有的是！

到了21世紀(jì)，只有你想不到，沒有它做不到的。比如光柵，比如光譜技術(shù)，比如偏振片（看立體電影用的）。如果在自然界內(nèi)搞一個(gè)勞模排行榜的話，光一定會(huì)“光”榮上榜。值得欣慰的是，光的利用既不像火力發(fā)電和核能發(fā)電那樣帶來那么多污染和廢料，也不像風(fēng)力發(fā)電那樣要看它的心情，唯一的問題就是：光很纖細(xì)，須要尋找最能哄它高興的光伏材料。

瞧，光是個(gè)多有個(gè)性的“大忙人”呀！

編輯/王一鳴endprint