不一樣的崔哥
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1 什麽是光？
什麽是光？好像大家都知道，但又說不清楚。我們所謂的“光”其實是一個非常主觀的概念。現在我們知道，光由許多光子組成，稱為光量子，是電磁波所攜帶的能量的最小單位。光是地球生命的來源之一。同水一樣，光是人類生活的根基。沒有光，就無從有萬物生長。光是人類認識外部世界的工具。光是信息的理想載體或傳播媒介。人類感官收到外部世界的總信息中，90%以上通過眼睛。現在我們了解到，除了可見光，電磁波的其它波段，也都是信息傳播的載體。
2先哲們對光的思考
早在2500年前的墨子和古希臘的歐幾裏得，都對光線有所探究，知道光線是沿直線傳播的。在墨經中對光，景，鑒，以及投影、成像原理都有所描述。但他們都不知道發光的根本，歐幾裏得不明白我們為什麽一眨眼睛就能看到星星，他認為是由於人眼睛發出光到達星星，我們才看到。
特別奇怪的是一生問道的老子和孔子，對光似乎視而不見。與對水的哲學思考不同，先秦思想家，很少討論光，也許是我們睜開眼睛就可以見到光，好像同空氣一樣，天經地義，是我們生活的一部分，不需要探討。
中國的古代哲學家對宇宙的根本，也還是有所思考的。在對光本性的認識上，中國古人深受元氣學說的影響，他們認為氣是萬物本原，晦、明是光的不同表現形式。西漢的《淮南子.原道訓》有雲：“夫無形者，物之大祖也。……其子為光，其孫為水”。元氣化育萬物，是循著由光到水的順序進行的。由此，光是元氣的直接產物，其他物體則是元氣的間接產物。“蓋明者，光也，火之氣也；氣凝為形，發為光聲。”光和聲都是氣被激發的結果。“陽氣困於陰，必迫，迫極而迸，迸而聲為雷，光為電”“陰陽相薄為雷，激揚為電”。人們把光、雷、電聯係到了一起。古人看到彩虹，認為那是雨中日影，雲薄漏日，日照雨滴則虹生。
3與光有關的漢字
從漢字的起源講，光：同火，是一個人高舉火把，演化為光。光還可以引申為榮耀的意思；火：是發熱、發光、赤色，水之必清、火之必明；輝：指光輝；昭：是光明；照：光射在物體上；明：同亮，日、月都是天上的發光體；亮：指有光；燦：光彩、明亮。
其它文化也相似，比如英文，與光有關的詞匯是：light光；bright明亮；illuminate 發光；lucent 發光的；shine發光；flash閃電；sunny光明；glowing發光；radiant輻射；brilliant光芒萬丈、智慧的；rich豐富；vivid色彩鮮豔的；colorful多彩的；glossy 光亮；polish拋光…此外，由於光沒有重量，英文的light還有輕的意思。
大概其它的文化也是大同小異，人們都是通過眼睛看見光，通過對光的理解產生與光相關的語言、文化。
4 近現代人們對光的認識的逐漸深入
對電和磁的認識，古希臘3000多年前就有所了解，電和磁的名稱都源自古希臘，電同琥珀，摩擦琥珀產生電；磁一詞的來源是希臘馬格尼西亞鎮出產磁鐵。中國1000多年前發現了磁石，並發明了指南針。通過對光的了解，我們還發明了日晷及皮影戲。
A：光是電磁波：
光是我們體驗這個世界的基礎。我們在黑暗中摸索，直到迎來黎明——而對於光本質的理解，也經曆了同樣漫長過程。
早期的物理學家認為光的傳播是無限快的。惠更斯、胡可等認為，和聲波類似，光是在以太中傳播的振動。托馬斯.楊的雙縫幹涉實驗，確認了光的波動性。
麥克斯韋的工作首次從理論上證明了，電和磁場的運動都具有波的性質，並且這種波的運動速度是光速。通過這一結論，麥克斯韋進一步推斷光本身可能也正是由電磁波所攜帶的——光是一種電磁輻射。
現在我們知道，光的傳播與聲波、水波、地震波的傳播是完全不同，後三者是機械波，需要介質，而光（電磁波）可以在真空中傳播，並且速度最快。所有電磁波傳播速度都是恒定的，也就是我們平時所說的光速。通常為了方便，我們設定光速恒定，在真空中的速度是3x10^8米/秒。電磁波波長越短，頻率越高，能量越強。電磁波包括r射線，x射線，紫外線，可見光，紅外線，微波，無線電（包括短波，中波，長波）。我們通常所說的光是肉眼可見的光，是波長大約400-760納米的特殊電磁波（10^-9m量級）。太陽發的光是混合光，呈白色，它是由赤橙黃綠青藍紫等7色光組成。實際上光有更多的豐富的色彩，說7色光隻是一個概括。
B：光是粒子
1900年，德國物理學家馬克斯·普朗克(Max Planck)提出了光量子的概念，愛因斯坦相信光是光子，不僅僅是可見光，全部電磁波都是不同頻率的光子輻射。光電效應由德國物理學家赫茲於1887年發現，用大於特定頻率的光照射金屬板會使電子脫離金屬原子，產生電流。
直到20世紀人們才對光有了比較完整的認識，知道光是量子（photon），由於電子躍遷而發出（或被吸收），是能量的攜帶者。因為所攜帶的能量不一樣，所以光呈現了各種不同的現象。我們肉眼可見到的光是由光子構成的，其餘所有的電磁波，包括X射線，微波和無線電波也都是一樣，光是粒子，盡管我們眼睛看不見。
光子的發出是由於自發輻射或受激輻射，人眼能看到物體是因為物體吸收了從太陽（或燈光）發出的光，產生受激輻射，原子中的電子發生能量躍遷，再從高能級躍遷到低能級，釋放光子，進入人眼，我們因此可以看到形形色色的不同物體。我們看到的五彩斑斕的色彩，是因為光子的頻率不同，光子的每一次反射，頻率會改變，我們因此可以看到西瓜的紫紅色，花朵的五彩斑斕。
C：光的波粒二象性
通過實驗，現在人們確認無誤地知道，光是粒子，光也是電磁波。我們通常所謂的“光”是一個狹義概念。隻有我們眼睛看得到的電磁波才是光，我們看不到的就不是。紫外線 ，也叫紫外光，介於射線和光之間，紅外線，也常稱為紅外光。紫外以外，稱為射線；紅外以外，被稱為波。說光是電磁波現在應當沒有問題，但說電磁波是光，很多人還是不好理解。
通常我們仍然還是不把無線電和射線當作光。光的波長遠遠小於普通無線電波，量子效應不能忽略，而普通無線電波可以忽略量子效應。光在微觀的領域是粒子，在宏觀領域又具有波動性。波長極短的r射線和x射線，由於他們的波長短，能量高，其粒子性明顯，波動性相對比較弱。
一個很重要的問題：為什麽光速是最快的？大於光速的能量超過臨界值，通過希格斯場，獲得質量，轉化成了物質。（量子物理的知識，我不明白，這裏不再深入討論。）
5 了解一下電磁波
我們現在知道，電磁波的頻率及波長都是連續的，頻率與波長成反比，決定因素是光速。電磁波譜的波長從幾萬公裏的超長波到0.01埃的伽馬射線的連續波譜。
r射線，波長在0.01埃左右，10^-12m的量級，比原子還小，是由於核反應過程的原子核激發產生，能量極高，我們了解最多的是，r射線廣泛用於癌症的放射放療，（proton是高能質子束，可以更好地定點治療，但proton不是電磁波）。（a射線和b射線同r射線不一樣，前兩者是有質量、帶電荷的粒子流，由原子的放射性衰變產生。a射線是氦原子核的粒子流，b射線是中子變為質子放出的電子流，他們都不是電磁波，沒有頻率）
X射線，也稱X光，波長是0.2-20埃（20埃=2納米）我們都知道x光常用來做透視，和機場的安檢。x射線是由於原子的內層電子的激發產生。
紫外、可見、紅外光是由於原子的外層電子激發產生，我們通常所說的光是指肉眼可見的光，波長在400-760納米的電磁波，10^-9m的量級。
無線電是由於電子的周期運動產生，通過電磁感應傳播，屬於宏觀範疇，符合經典力學規律，是我們通常所理解的電磁波。廣播電視通訊都使用電磁波。微波波長在1mm到1m之間，微波應用範圍很廣泛，有雷達，Wi-Fi，微波爐等等。通常的Wi-Fi使用5-12cm的微波，5G的頻率更高，屬於毫米波，需要更高能量。無線電波的波長大於1m，短波是1m-100m的無線電波，常常用做電視信號和短波電台的傳播。無線電波通常不用波長而是用頻率表述。
甚低頻（3-30KHz），超長波，波長在10-100km範圍，用於導航和聲納。
低頻（30-300KHz）屬於中波，長波，波長在1000-10000m之間，遠程通訊。
中頻（300-3000KHz）是中波，波長在100-1000m，AM廣播
高頻（HF，3-30MHz）是短波，波長10-100m，短波廣播
甚高頻（VHF，30-300MHz）是波長1-10m的短波，FM廣播
特高頻（UHF，300-3000MHz）分米波，用於電視，移動通信，GPS
超高頻（SHF，3-30GHz）的厘米波（微波），用於衛星廣播、電視，雷達，微波爐（2.4GHz），移動通訊（5G通訊，3.5GHz），
極高頻（EHF，30-300GHz）的毫米波（微波），通信，雷達
光波，太赫茲頻段（THz），1500納米左右的紅外光，用於光纖通信。
人眼可以感受到的波長範圍一般是落在390到700nm。對應於這些波長的頻率範圍在430–790 THz之間。
陽光在地麵的輻照度是每平方公尺1千瓦，其中有527瓦的能量是紅外線、445瓦是可見光，而32瓦的能量是紫外線。
任何超過絕對零度的物質都會自動發射電磁波，光子就是電磁波。大多數自發輻射的能量都很低，波長長，我們眼睛看不到很多物體的自發輻射，不過紅外夜視儀可以看到很多物體的輻射。放射性物質，核子激發持續發出高能量的r射線，我們人眼也看不見，感覺不到（但會損傷人體），隻能通過儀器檢測。螢火蟲發光，不是自發輻射，他們發出的光，來自體內的化學能。
6 我們為什麽可以看到光
我們的眼睛可以看到光，這其實也是一個奇跡，或者說是神跡，都是上帝的創造。眼睛像透鏡，把光線聚焦，在視網膜上成像，視網膜的視中央區有可以檢測三種不同顏色的視錐細胞，分別感知藍、綠、紅光（440、550、570nm）。視覺細胞上有跨細胞膜的視蛋白，參與光子到電化學信號的轉化，從而開始視覺信號的轉導通路，（視蛋白接受光子是由於視黃醛接收一個光子，產生分子躍遷，改變構象）。通過這些視錐細胞興奮程度不同，經過幾次神經衝動的傳遞，在大腦的視覺皮層歸納、計算出物體的顏色、距離、運動及光強。視杆細胞對弱光極其敏感，在夜間，可以察覺到一個光子的變化。實際上，我們對人腦的視覺形成還沒有完全了解。
宇宙中的幾乎所有物質，隻要不是絕對零度，有熱運動，都會發出無線電波。各種波長的電磁波都廣泛存在。可是為什麽人的眼睛隻能看到400-700納米的電磁波，就是所謂的可見光？簡單說是由於眼睛都設計，不同的動物的視覺與人眼有些差別。如果要深入探討，人們還說不清楚，是不是其它頻率的光波比較難通過視蛋白的結構變化產生視覺呢？
如果我們可以看到x線，微波，紫外線，紅外光不是更好嗎？顯而易見，上帝讓我們看到的是最美的，藍天白雲、皚皚白雪、雨後彩虹、萬紫千紅的花朵。如果能夠看見無線電波可不一定是什麽好事，對大腦來說就更糟了！人要是能看見微波，會感覺天空將會發出強烈的光芒，如果人眼能看到紅外線，那麽所有的物體都是沒有顏色的，物體給人的感覺隻是熱的感覺，即使你有X射線視覺，透過衣服看到的也隻是骨頭而已。擁有可見光的視力，人類已經生活的夠幸福了，如果要求更多，結果可能會事與願違。
我們有時會奇怪，光無處不在，然而當我們仰望天空的時候，仍然是一片漆黑，隻見繁星點點。這是因為基本上是真空的太空，無法反射光線，我們隻能見到點點繁星。而哈勃望遠鏡，可以拍攝星係的x射線，紫外，可見光，紅外，微波照片。近期公布的首張黑洞照片，是用近似地球大小的射電望遠鏡組，拍攝的毫米波長的電磁波，然後合成了偽彩色照片。
7 光給予我們的厚賜
光是電磁波，光是粒子，帶有能量。植物光合作用(Photosynthesis)，是利用光能的合成作用，是有葉綠素的植物、藻類和某些細菌，在可見光的照射下，經過光反應和暗反應，將二氧化碳(或硫化氫)和水轉化為有機物（主要是葡萄糖），並釋放出氧氣(或氫氣)的生化過程。 光合作用是植物利用光能，產生出所以生物可利用的食物，是生物界賴以生存的基礎，也是地球碳氧循環的重要媒介。葉綠素是複雜的環卟啉結構的有機化合物，吸收459nm的藍紫光，反射550nm的綠光。關於葉綠素吸收光轉化為能量的原理，有點複雜，這裏就不深入探討了。地上的生物，歸根結底是依靠太陽光生存，光不僅僅讓我們看到色彩斑斕的世界，光更是厚賜給我們溫暖和食物的根本來源。
也許有一天我們能夠更好的駕馭光，或高頻電磁波，作為最理想的星際航行的能源。現在熱門研究的量子通訊和量子計算機，就是更好地駕馭和利用光子的一個例證。
8 人們對光的感歎和讚美
所有的民族都對光發出相同的讚歎，描寫光、陽光的詞語及成語，隨手拈來，就有成百上千個。太多太多的讚美詞句：“太陽的光，是凝結人間、天地之間的萬千美好的上帝。“ ”太陽的光，是整個地球人的向往。“ “太陽光，是創造神奇的力量。”“ 太陽光的照耀下，春天裏，百花芬芳四溢，夏季裏，萬物茁壯成長。秋天裏，收獲累累碩果，冬天裏，冰霜消融。”
對光的讚歎和思考不僅僅停留在對現象的描述上。而是常常深入到心靈深處。“清晨，陽光像一束閃亮的金線，不僅照亮了房間，也照亮了我的心田。”“ 那在黑暗中猛然亮起的燈光，照亮了我的心房。”“ 心中的燈光為誰點亮，照的是快樂非常。””黑暗中一束光，指引我前進…”“太陽也光顧汙穢之地，但並沒有因此而被玷汙——第歐根尼“。“日光穿透汙雲濁氣，自己卻一塵不染。——聖奧古斯丁。”“ 有陽光的地方，就有陰影。—— 博恩。”“ 有了陰影，光明才能更具有耀眼。——海澤。”“ 光照在黑暗裏，黑暗卻不接受光。——引自聖經”“ 應當向著光行走，免得黑暗臨到你們——引自聖經。”
9 光是上帝創造，厚賜給人類
聖經創世記開篇寫道：「起初，神創造天地。神說：『要有光！』就有了光。」創世記明明白白的告訴我們大家，上帝說要有光，於是就有了光，可以說“光”是上帝的第一個創造！
科學發展到今天，人們對光還是有很多的不解，比如前麵探討的“為什麽整個宇宙，光速最大？”“光為什麽沒有質量卻可以攜帶巨大的能量？”“光與電磁波為什麽這麽神奇，可以攜帶各種信息？”上帝創造宇宙萬物，我們不了解其實很正常。這是上帝的智慧。
即使在量子物理學的範圍，人們依然對光子有很多不解。比如“光子有沒有體積？”“光子是物質嗎？如果是，為什麽光子的質量和體積均為零？”雖然人們的認識還沒有完全統一，大多數物理學家接受，光子不是組成物質的基本粒子，是傳遞能量（電磁力）的玻色子。從量子力學的角度，是這樣描述光子：光子是玻色子，電荷為零，質量為零，體積為零，半衰期無限長，有自旋，有動量。正負粒子的泯滅產生兩個光子。
我們常常會遐想，在夜空中，我們打開手電筒，射向天空的那束光去了哪裏？光是能量，不會憑空消失，他們或者被碰到的物質吸收（是被電子吸收），再以不同的能量、頻率發射出來，光子也可能最終掉到黑洞裏被（暫時）束縛，要不然就會一直在宇宙中傳播下去。
上帝創造了光，上帝看著“是好的”，有了光，地上“發生青草和結種子的菜蔬，並結果子的樹木”，從此，伊甸園裏萬物生長……上帝創造了光，我們的眼睛可以看到這個世界的美麗：百花爭豔的春天、草長鶯飛的夏季、層林盡染的秋天、銀裝素裹的冬景；看到湖光山色、柳綠桃紅、枝繁葉茂、萬紫千紅；看到藍天白雲、繁星點點、高山流水、千裏沃野……上帝創造了光，又賜給人類智慧，逐漸學會了利用光、使用電磁波，使生活更方便：我們用燈光照明，在黑夜也有光。我們製造出了顯微鏡、望遠鏡，極大地擴展了認識世界的宏觀、微觀的尺度，大可以遠觀星係，小可以窺見粒子。通過電磁波搭載無線的信息，利用通訊、廣播、互聯網、雷達、衛星定位，讓每個人都有了“千裏眼、順風耳”。我們學會了利用激光、偏振光，擴展了我們使用光的工具，帶來了醫療、通訊、科研、工業、軍事、生活各個方麵的極大便利。高頻放射線的使用，使工業探傷、醫學檢測、癌症治療成為可能。蓋格計數器的發明，我們能夠“看到”放射性。電荷耦合元件（CCD）使數碼成像得到廣泛應用。雙光子激發顯微鏡（two Photon）可以拍到更精細的顯微照片……然而，我們這還隻是開發、應用了電磁波的很小的部分頻段。
10 光汙染
上帝厚賜給人類，讓這裏有光，叫人們看見光，又啟發人類學會利用光。神看著是好的，一切都很美好！Light is Good。
然而，人們還覺得不足，我們要多多的點亮燈光，要使黑夜如白晝一般，不，要比白晝還要漂亮；我們要把高樓大廈都裝上玻璃，讓所有的樓房從外麵看起來漂亮，從裏麵看起來舒服；我們要造許多許多的熒屏，人手一個，不每個人要有好幾個，讓我們睜開眼睛就看到屏幕，播放各種各樣的視頻，玩各種各樣好玩的遊戲，顯示無窮無盡的資訊，讓世界各地發生的事情，都盡收眼底……
太多了！物極必反，我們都眼睛承受不了這麽多，我們不需要這麽多的光，上帝造的是最好的，可是聰明的人類，還要超過上帝，我們有創造力，我們可以勝過一切！
但是我們製造了光汙染。我們製造了白亮汙染、我們製造了人工白晝汙染、我們製造了彩光汙染，我們製造了熒屏依賴症。光汙染正在威脅著每一個人的健康。鏡麵建築反光，導致的行人和司機的眩暈感，車禍頻發；以及夜晚不合理燈光讓我們不能入眠，我們會頭痛、疲勞、焦慮、抑鬱、內分泌失調、晝夜節律破壞 ；我們十幾個小時盯著熒屏，損害眼睛，導致近視、白內障、弱視、直至失明。
光汙染影響了動物的自然生活規律，使動物晝夜不分，影響辨位能力、競爭能力、群體活動能力，甚至是獵食者與獵物的位置互調。
我們貪婪的人類，地球的主宰者，是時候應當反思自己的創造了。
11上帝光照人類的心靈
耶穌又對眾人說：「我是世界的光。跟從我的，就不在黑暗裡走，必要得著生命的光。」基督的光是一種源自於神且透過基督而來的天上能量、力量或影響力，能賦予萬事萬物生命和光。良知是基督的光的一種表現，讓人能夠辨別善惡。
我們人類始終有兩個選擇：信靠上帝或者遠離上帝。現代科技大體上是西方文明從文藝複興逐漸發展起來。深層次的原因，是因為宗教改革，上帝的光再次照耀歐洲，以基督教為主體的歐美國家，遠離中世紀宗教迫害的黑暗，人們追求真光，探索真理，明白上帝的美好創造，把上帝原來厚賜給人類的祝福慢慢開發出來，造福人類的現代化生活。這也是上帝的廣泛恩典。“上帝降雨給義人，也給不義的人。”
現在社會是個多元的世界，價值觀混亂, 人們看重今生，追求感覺，強調能力，淡化生命的真道，並且認為我們現今所擁有的一切，都是靠人類自己的智慧，不相信上帝，不相信創造，認為我們依靠自己的智慧，可以再造出“通天塔”。遠離上帝真道，根據人們自己的需要及好惡來訂立相對標準，令上帝的光輝在這個世界變得暗淡。“光來到世間，世人因自己的行為是惡的，不愛光，倒愛黑暗，定他們的罪就是在此。”
耶穌“道成了肉身，住在我們中間，充充滿滿的有恩典有真理。我們也見過他的榮光，正是父獨生子的榮光。”“ 那光是真光，照亮一切生在世上的人。”“ 生命在他裏頭，這生命就是人的光。”我們信從這光，就成為光明之子。光照在心靈中，心靈光明了，光照在人生中，有了光明的人生。最後有光明的歸宿，進到榮耀的天家。跟隨耶穌基督的人為光作見證，為主的光做見證。“你們是世上的光。城造在山上是不能隱藏的。人點燈，不放在鬥底下，是放在燈台上，就照亮一家的人。”屬主的人都會發光，基督徒在社會上為主發光，叫人看見他們的好行為！屬主的人，跟隨聖靈的光輝引導，在這個世界結出“仁愛、喜樂、和平、忍耐、恩慈、良善、信實、溫柔、節製“果子。跟從耶穌的人，從此” 不在黑暗裡走，必要得著生命的光！“
上帝創造光，不僅僅是賜給我們生命，讓我們看見美好，給我們資訊，讓我們生活便利，更重要的是讓我們看見上帝的榮光，知道如何為人，見證上帝的美好。
詩人顧城曾寫下過“黑夜給了我黑色的眼睛，我卻用它尋找光明”的意境深遠、廣為流傳的詩句，但詩人自己卻在37歲的年紀自殺了，可以非常肯定地說，顧城沒有找到他要的光明。耶穌的光是真光，能照亮人的內心，可惜他沒有找到……
後記：
很多不信上帝的人肯定會和我辯論：你怎麽說光是上帝創造？你會問我上帝是如何造出光來？光明明是大爆炸產生的，不僅僅產生光，還有另外幾十種基本粒子，然後有了宇宙，然後有了太陽係、地球、最後進化出了地上的生命。所有一切都再自然不過。那麽，這些‘’自然過程“是什麽力量在控製？我們生活在如此精美的世界，都是隨機炸出來的嗎？恐怕很難說服你自己。退一步說，你又如何證明這一切的美好不是創造的呢？
上帝的智慧是無限的，時機不到，有些事情還沒有向我們顯明，我們需要的隻是謙卑自己，讓上帝坐在寶座上，上帝就一定會祝福我們一生，更重要的是，給我們永生的盼望。
請原諒我知識有限，邏輯思維也不行，智商就更不夠，但我知道敬畏上帝，感恩神賜給我們一切的美好。也願意上帝祝福所有有機會看到本文並且願意相信耶穌基督的人。上帝祝福你！
