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牛顿——发现光和色的人

2016-02-01 19:01阅读:
一、色彩——一个迷人的问题
色彩,是一个很迷人的问题。很多最伟大的思想家都非常热衷于了解色彩,包括希腊哲学家亚里士多德,英国科学家牛顿,德国作家和科学家歌德,歌德认为,他在1810年写的巨著《色彩论》(Theoy of colour)是他最重要的著作,甚至超过《浮士德》。
所以,色彩这个问题看似简单,但要获得给出一个客观、简单的答案,却很难。
二、牛顿和三棱镜
1666年,色彩学发生了一件大事。这一年,鼎鼎大名的英国物理学家牛顿,做了一次非常著名的实验,他用三棱镜将太阳白光分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的七色色带(见图1)。
这件事,可是色彩学上的程碑 ,从此,色彩慢慢揭去了它神秘的面纱。
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图1.牛顿色环
根据这个实验,据牛顿做出推论——太阳的白光是由七色光混合而成。
三、争议和非议
有了七色光这个理论基础,1704年,牛顿出版了他的《光学》(Opticks)。该书汇集了他对色彩理论的研究。
可是,这本书一经出版,就引发了激烈的争论,因为,亚里士多德色彩直线排列理论,已经流传了数个世纪,而且,那时候,甚至有学校规定,质疑亚里士多德是要受罚的。
这当然不是老亚的本意,只不过后来一大堆靠讲亚氏理论的受
益者,当然不肯让人砸他们的锅。所以,最严重的时候,哥白尼的太阳中心生前不敢发表。
而牛顿理论和亚里士多德理论相矛盾,引起争议自然也不奇怪。甚至一个世纪后,天文学家兼科学家歌德还讽刺的写到:“好吧,你尽管去分裂光把,你企图分裂本是一体的东西。不管你怎么做它还是一体的。”但歌德最后还是或多或少的接受了牛顿的色彩理论。
这一段故事,听起来很熟悉,历史上似乎反反复复的在发生这一幕。很多人对不理解的东西,总是喜欢自以为是的进行解释。这些人里,既有位高权重者,也有地位卑微者。共同特点是,这个解释是按照自己的理解,甚至企图用个人意志去阻挡。
可自然规律,是不会管人世间的游戏规则,它无情冷漠的运行,不管人是喜欢还是不喜欢,一切人间标准,在它面前,都不值得一提。
so,科学家的态度颇有道家的气质,尊重规律,并顺应它。

五、印象派的出现
事实证明,牛顿的理论,对西方艺术的推进起到了巨大的作用。后来,
色彩学和光谱学进一步发展形成了庞大的体系。也推动了艺术的发展。

19世纪
色彩学兴起,法国化学家谢福勒(Michel-Eugene Chevreul)1839年出版了《色彩同时对比法则》,和美国学者鲁德(OgdenRood)1879年出版了《现代色彩学》。


19世纪80年代后年期,一群受此影响的
画家掀起了一场技法革新。他们不用轮廓线划分形象,而用点状的小笔触,通过合乎科学的光色规律的并置,让无数小色点在观者视觉中混合,从而构成色点组成的形象,被一些艺术评论家称作“点彩派”。点彩派的倡导者是法国艺术家乔治·修拉(Georges Seurat,1859--1891),他就深受前边所述两位的著作影响
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图2.
大碗岛星期天的下午 乔治·修拉


从而创立点彩派,以彩色小点根据色彩规律密集排列,画面色彩在人的视觉中二次融合。



而我们至今还受惠于牛顿的发现,我们现在使用的彩色电视机,手机,我们电脑上使用的PS等软件等等,能产生如此丰富的人工色彩,都是得益于光色原理的发现。


六、光谱的巨大贡献
光谱的发现,不仅仅为视觉艺术开辟了科学的道路,也为科学研究提供了一种极为重要的工具。
基尔霍夫本生在19世纪60年代发展起来的实用光谱学,他们证明光谱可用作定性化学分析的方法。他们发现,和人的指纹一样,每种元素都有不同的光谱。他们并利用这种方法,发现了几种当时还未知的元素,还证明了太阳里也存在着多种已知的元素。
从19世纪中叶起,氢原子光谱一直是光谱学研究的重要课题之一。在试图说明氢原子光谱的过程中,得到的各项成就对量子力学法则的建立起了很大促进作用。

七、结束语
因此,如果说,光和色,是上帝给人类的礼物,那么,这个礼物就是经由牛顿交到了人类手中。
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