自從第一批古代科學家開始實驗并試圖破解生命、宇宙和我們生活的世界的秘密以來，一個特定的問題就變得顯而易見了——什么是光，光如何傳播，我們如何利用光的特性。

這個問題的答案開始出現在古埃及和美索不達米亞（Ancient Egypt and Mesopotamia）的生活中，伴隨著第一批粗糙鏡片的誕生。從那時起，來自亞洲、中東、非洲和歐洲所有主要文化的科學家開始孜孜不倦地致力于測試、假設和構建測試儀器，目的是描述光的行為、性質及其與物質的相互作用方式。

經過兩千多年的發展，許多科學領域的發現終于使工程師和發明家們開始測試“現代光學”（“modern optics”），專注于波光學（wave optics）和量子光學（quantum optics）等全新領域的研究。

（1）早期（early days）

大約公元前700年，古埃及人和美索不達米亞人開始打磨水晶（一般是石英玻璃），試圖復制類似水的光學效果。其中一個最著名的例子，這些原始鏡頭是尼姆魯德鏡頭（Nimrud lens）。這種透鏡產生于公元前750年至710年之間的古亞述，被用作裝飾件、放大鏡或點火工具。 ?

? 非洲和中東在光學方面邁出的第一步只是激發了希臘和羅馬數學家、物理學家和發明家的想象力和決心，他們的實驗構成了經典光學的基礎（classical optics）。 ? 當時最流行的三大光學流派是柏拉圖（Plato）形成的“發射論”（“emission theory”），德謨克利特（Democritus）、伊壁鳩魯（Epicurus）、亞里士多德（Aristotle）支持的“任務論”（intro mission theory），加上歐幾里德在柏拉圖之后幾百年創立的“幾何光學”（geometrical optics）。 ?

? 所有這些理論在羅馬帝國垮臺后幾乎從歐洲的科學界消失了，后來是由中東穆斯林科學家繼續發展新技術來測試光的性質。當時最著名的作家是Al-Kindi（801-873），波斯數學家Ibn Sahl和Alhazen，他們有影響力的《光學之書》（Book of Optics）設法在12世紀20年代向歐洲重新介紹了光的性質的現代理論。這本書第一次宣稱光是直線傳播的，可以反射所有物質（bounce of all matter），直到17世紀，它仍然是歐洲最重要的光學文獻之一。 ? ? ?

（2）透鏡（Lens）

1284年，隨著薩爾維諾·阿馬特修士（Friar Salvino D'Armate）發明了第一塊可穿戴眼鏡（wearable eyeglass），光學的歷史發生了巨大的變化。在第二個十年結束之前，意大利工程師和發明家在威尼斯建立了第一個眼鏡協會，并開始全力探索這一令人興奮的科學領域。 ?

? ? 這種新工藝很快就傳遍了歐洲，尤其是在荷蘭和德國，他們在14和15世紀成為眼鏡制造的中心。光學研究的這種擴展很快使科學家創造出了驚人的發現。約翰內斯·開普勒（Johannes Kepler）在他17世紀早期的著作中擴展了幾何光學，形成了關于人類視網膜內部工作（human retina）、凸凹透鏡（convex and concave lenses）以及光和天文（astronomical）事件的許多其他性質的第一個正確思想。

? ? ? 后續，大量牛人繼續光學的工作。笛卡爾（René Descartes）、羅伯特·胡克（Robert Hooke）、克里斯蒂安·惠更斯（Christian Huygens）和艾薩克·牛頓（Isaac Newton）的《光學》（Opticks，注意這個詞的拼寫）一書被認為是當時光研究領域最偉大的成就。 ? ?

? （3）對光學有重要貢獻的科學家們

? 隨著無數其他發明家、工程師和物理學家的工作，光學的進步不斷，比如托馬斯·楊（Thomas Young）在干涉和波的性質方面的貢獻，詹姆斯·克拉克·麥克斯韋（James Clerk Maxwell）的電磁理論，馬克斯·普朗克（Max Planck）的黑體輻射理論，阿爾伯特·愛因斯坦（Albert Einstein）的光電效應，尼爾斯·波爾（Niels Bohr）的原子發射能量，量子光學和量子力學基礎，保羅狄拉克（Paul Dirac ）量子場論等。 ?

編輯：黃飛

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