光究竟是什么？关于光本质的百年探索史

光是一种辐射

有很多种方式可以解释光是什么这个问题，但这个解释或许是最通俗的：光是一种辐射。

这种解释将有助于人们的理解。比如我们都知道，接受过多的日光照射容易引发皮肤癌。我们也知道暴露在辐射环境之中可能会引发某些种类癌症的发病风险，因此，将这两者联系在一起应该并不困难。但并非所有的辐射都是相同的。事实上，直到19世纪末，科学家们才最终找出光辐射的真正本质。

不过，比较有趣的是，这些发现本身并非来自对光的研究，而是来自数十年来科学家们对于电和磁性现象的研究。电和磁看上去似乎是非常不同的两种事物。但在像奥斯特和法拉第这样的科学家的眼里，这两者是紧密关联的。奥斯特发现，放置在通电导线旁的指南针会发生偏转，而法拉第则发现，在磁场中运动的导线内部会产生电流。

当时的数学家们开始尝试基于这些观察创建一种理论来为这一被称作“电磁”(electromagnetism)新现象给出解释。但直到詹姆斯·麦克斯韦的出现，才迎来有关这一问题的完整解决。

麦克斯韦是一位科学巨匠，他对科学作出的贡献是难以估量的。爱因斯坦同样是受到了麦克斯韦的启发，他曾表示，麦克斯韦永远地改变了这个世界。抛开他其他方面的成就不谈，麦克斯韦的计算帮助揭示了光的本质。

麦克斯韦的工作首次从理论上证明了，电和磁场的运动都具有波的性质，并且这种波的运动速度基本上是光速。通过这一结论，麦克斯韦进一步推断光本身可能也正是由电磁波所携带的——这就意味着光是一种电磁辐射。到了1880年代，就在麦克斯韦离世之后不久，德国物理学家赫兹首次证明，麦克斯韦关于电磁波的理论概念是正确的。

1850年代，麦克斯韦曾在英国阿伯丁大学工作。而在今天，同样在该校工作的物理学家格雷汉姆·豪尔(Graham Hall)指出：“我确信，如果麦克斯韦和赫兹能够活到诺贝尔奖颁发的年代，他们两人将毫无疑问的分享一次诺贝尔奖。”

事实上，麦克斯韦在光学领域的重要贡献还包括一些更为具体的原因，比如他在1861年拍摄了世界上第一张彩色照片。他拍摄这张照片使用的三色滤镜系统至今仍然是很多彩色照相技术的基础。

我们都被教育说，彩虹里有7种不同的颜色

然而我们眼睛能够看到的可见光实际上只不过是整个电磁波中非常狭窄的一小段区域

彩虹能让我们看到可见光波段中不同波长的色光