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自然辩证法课程教学案例集邓周平编案例1：光的波动说与粒子说之争波动说。托马斯·杨（Thomas.young）出生于英国的索塞特郡。他2岁时，就能很流畅地读书，4岁时已经通读了两遍圣经，6岁时，能整篇背诵“哥德斯密思的荒村”。16岁时由于他反对贩卖奴隶而戒食糖。19岁时，在伦敦、爱丁堡、哥丁根。最后在剑桥学医。最早研究关于眼睛的构造与光学特性。1801-1804年是他光学发现的第一个时期。1801年，杨在皇家学会宣读了关于薄片颜色的论文，他在这里表示他自己强烈地倾向于光的波动说。干涉原理的引入是这篇文章跨出的重大一步。“两个在方向上或者是完全一致或者是很接近的不同光源的波动，它们的联合效应是每一种光的运动的合成”。杨第一次彻底地用干涉原理解释了声音和光。他以这个原理解释了薄片的色彩和刻条纹的表面或“条纹面”的衍射颜色。杨的观察是以极大的精密度作的，但是，他说明这些观测事实的方式，正如他的大部分论文一样，是简洁而有点模糊不清的。他的包含有重要的干涉原理的论文成为自牛顿的时代以来发行的最重要的物理光学出版物。但它们并没有在科学界留有印象。布鲁厄姆在《爱丁堡评论》第二期和第三期上对这些论文发起了猛烈的攻击。杨的文章被宣称为“没有值得称之为实验或发现的东西”、没有任何价值。布鲁厄姆说，“我们想对革新创造发表点意见，它们除了阻碍科学的进展以外不会有别的效果。”在指责干涉原理为“荒唐”和“不合逻辑”以后，这个评论者说：“我们现在暂时不接受这个作者无能的学究气的作品，从中我们未能找到一些有关的学问、敏锐和独创的痕迹，本来我们以为这些东西可以弥补他在顽强的思考力、冷静和耐性的研究以及通过踏实和审慎地观察自然的运转而成功地发展自然规律方面的明显缺点。”杨发出了有力的回答，它是以一本小册子的形式发表的，但是并没有使公众的舆论转向赞成他的学说。因为正如他自己说的一样，“只卖了一册”。丁铎尔说：“通过那时掌握了舆论界的一个作者的激烈挖苦，这个有天才的人被压制了——被他的同胞评头论足的才智埋没了——整整20年，他事实上被当作梦呓者⋯⋯他首先要感谢法国人菲涅尔和阿拉哥，感谢他们恢复了他的权利”。菲涅尔出生在诺曼底的布罗意。8岁时才能勉强读书。16岁时上了巴黎的综合技术学校。他于1815年开始他的实验研究。在一年的时间里，他很快地完成了一系列的实验和论文。在由点光束发射出的光束中放上一根曲线，精确地测定出从这光束的轴到所产生条纹的距离。正如杨早先做过的一样，他注意到，当通过细线一边的光在它到达屏之前把它挡住时，影内的光带就消失了。菲涅尔不知道杨早在13年前就已经取得了这个成就，他正被引向干涉原理。许多物理学家不倾向于承认这个现象就是干涉。自从格里马耳迪时候起，人们就已经知道衍射条纹；并且已经根据发射说，用光的微粒和引起衍射的物体边缘之间进行吸引和排斥的臆想定律来解释这种现象。为了消除这些反对意见，菲涅尔设计了一个值得纪念的实验，这个实验产生于两个与小孔或不透明障碍物边缘无关的小光源。用两块彼此形成一个接近180°角的金属镜，他避开衍射，而以反射光束产生了干涉现象。阿拉哥和潘索受命报告菲涅尔的第一篇论文。阿拉哥热情地研究了这个问题，并且成为法国第一个改信波动说的人。由于菲涅尔的一些数学假设不够好，因此属于严密数学学派的拉普拉斯和泊松等人起初都不屑于去考虑他的理论。菲涅尔受他们的反对意见的剌激而作了更大的努力。杨没有以大量的数值计算证明他的解释。菲涅尔在更高程度上应用了数学分析，并且使许多人相信了波动说。他对于反对波动说的老意见——即波动说不能解释影子的存在或者光的近似直线传播——作了全面的回答。光的干涉现象不同于声音的干涉现象是由于光的波长要短得多。和杨不一样，菲涅尔广泛采用了惠更斯的子波原理，他讲道：“在任何一点的光波振动可以看做在同一时刻传播到那一点上的光的元振动的总和，这些元振动来自所考察的未受阻拦的波的所有部分在它以前位置的任何一点的各个作用。”正是阿拉哥使菲涅尔注意到杨的研究，并且把这个法国学者的第一篇论文寄给了那位英国医生。令人高兴的是...