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物理面向的光

如詩的凝視:光在建筑中的安居 作者:徐純一


人們對光來之于太陽的了解,屬于感性上的具體。陽光照明大地以白熾的熱輻射溫暖晝間,科學(xué)研究深入到現(xiàn)象的內(nèi)部,顯露出其內(nèi)在屬性與外顯現(xiàn)象的關(guān)聯(lián)性構(gòu)造。但也同時在某方面,由于解釋模式的改變,相對影響了我們對光現(xiàn)象的知識概念?;莞梗–hristiaanHuygens)概括解釋了光的折射與反射現(xiàn)象:“光以波的形式在以太介質(zhì)中傳播;光沿著背面垂直方向前行,并使周圍的介質(zhì)振動;光波由于時間的前后差異,以至于到達(dá)某一新介質(zhì)介面時,新波面與原波面之間會形成一個夾角,讓光線的前進(jìn)方向產(chǎn)生變化,形成折射與反射?!迸nD則描述光的折射與反射現(xiàn)象為:“光以微粒物體向各方向發(fā)射前行,以微粒振動發(fā)射的方式在介質(zhì)中傳播。在介質(zhì)中,光微粒的振動速度有增減的變化。光微粒也會與受光物的表面產(chǎn)生相互作用,產(chǎn)生折射與反射?!?/p>

20世紀(jì)的愛因斯坦提出了光量子的新概念,并運用光的波動與粒子二重性理論,解釋光的干涉與衍射,以及電子與光子的能量互換現(xiàn)象。“在光的干涉與衍射現(xiàn)象里,光是以波動的屬性參與其與受光物的交互作用。但在光電現(xiàn)象的生成里,光卻是以粒子的屬性參與其中?!倍S著對事物更深入的研究,我們能跨越日常生活的慣常性,進(jìn)入巨觀或微觀的世界:光由各種色光共同組成,具有量子性;光以直線傳播,但同時呈現(xiàn)波動特性;光速有限且不變。這些關(guān)于光的內(nèi)在屬性,透過人的抽象描述,各自反映了光的某個側(cè)面。而此類關(guān)于光的各種內(nèi)外屬性描述認(rèn)識之總和,則是人類思維的具體顯現(xiàn)。

沒有光線,你我的眼睛都看不見。光線若灑落在平坦光滑的物體表面,會均勻地彈射回空氣中,使物體表面披覆上一片閃耀的光輝;如果表面粗糙,光線會狂亂地朝不同的方向逃竄,找不到一個恰當(dāng)方位讓大部分光線回流進(jìn)我們的眼睛,物體表面也因此無法呈現(xiàn)閃亮。我們的眼睛是地球生命歷經(jīng)數(shù)億年淬煉后得以集光顯像的生命極品,只要一絲光線 比如在15公里外搖曳的燭光 就足以刺激眼睛的感光細(xì)胞。在星空下,尤其是細(xì)雨灑落后的月夜,視網(wǎng)膜上將充溢各種在日光照耀中無法想像的形狀、反射和動作。當(dāng)我們搭飛機(jī)穿過清朗的夜空,可以透過窗戶看見船只在墨黑海水中畫出的光跡,但一旦我們走入漆黑如墨的通道或密林,光線已被其他物體掠奪,無從反射回我們的雙眼,我們也就什么都看不見了。

沒有光線,生命能存在嗎?即使天生失明的人依然脫離不了光的影響,雖然光線的存在讓萬物得以在人的視覺世界中顯像,但光線同樣在眾多地方以不同的微妙方式影響著我們,刺激我們非感知世界的荷爾蒙,牽引我們身體微視世界起伏變動的周期韻律,同時影響我們每天的心情。在高緯度地區(qū)的冬天,陽光照耀的時間縮短,天氣總是陰陰沉沉,很多人往往產(chǎn)生季節(jié)性失調(diào)的空虛沮喪,讓許多家庭籠罩在晦暗的氣氛之中,酗酒益形嚴(yán)重,亦導(dǎo)致自殺率的上升。

陽光不只影響人類生息,也以更多重面向的形態(tài)左右著地球生命的形式。在水中求生存的弱小魚類會利用光線保護(hù)自己,如辛克萊(SandraSinclair)在《動物怎么看》(HowAnimalsSee:OtherVisionsofOurWorld)一書中的精辟解釋:“每一片鱗片都會將光譜的三分之一光線反射掉,當(dāng)三片鱗片重復(fù)時,所有的色彩更將頓然不見蹤影,造成如鏡像般的效果?!比绱艘粊?,小魚的天敵看到的可能是閃現(xiàn)即過的一抹之光。小魚也就在險惡的環(huán)境中,將自己偽裝成水里無數(shù)閃爍顫動的流光,隱藏住其物質(zhì)身體的外形,一代繼起一代地在光線滿溢的海中,綿延、試煉其生命續(xù)存力。

夜行在都市城鎮(zhèn)或鄉(xiāng)間狹巷的路上,我們總會看見悄悄潛行、雙眼炯炯發(fā)光的貓,讓人相信貓在夜里能夠視物的故事,雖然實際上沒有一種動物的眼睛能夠在沒有光的環(huán)境下辨明事物。然而,貓和其他夜行性動物的視網(wǎng)膜后面,大多存在一層薄薄的、圓弧狀的光反射細(xì)胞,此一所謂“明朗層”的細(xì)胞能使照射在鏡面上的光線彈射、聚集在視網(wǎng)膜上,讓夜行性動物在昏暗的環(huán)境里,依舊能夠辨明事物。


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