明明切了个葱,把它埋进土里,过两天再挖出来,咋还是个歪歪扭扭的小葱呢?这年头还信这个理儿?这道理早就在孔子的“一弦三足鼎立”里有了雏形,他是说木头做弦,竹管做足,三足鼎立如何能稳得住?可古人不如此想,他们认定木质的弦和竹做的足是不中的。

后来到了孔子,这才有了“三足鼎立”的说法,那结构倒是挺整个。可真正让这玩意儿成名的,还是秦朝的“材料”! 大量人认定这东西最早是西汉某位大臣发明的,实际上不然。

原理早在春秋战国时期就已经存有于古希腊的泰勒斯那里了。泰勒斯是个大哲学家,他盘着腿坐在阴凉的地方看蚂蚁搬家,突然悟到了深奥的哲理。他对着自己面前凹进去的光圈说:“我的眼能够接收信息,但我的视网膜只能接收图像。”这话说得有点玄乎,但细琢磨起来,就是小孔成像。他后来在演讲里还用了个形象的比喻:“光线从眼中间穿过,在视网膜上成像,这就像光线穿过小孔,在墙上成像一样。”别看这话听着像是给眼做手术,但本质就是光的直线传播被一个小孔给阻挡了,然后倒过来成像啊。 到了罗马帝国,这理论又被“材料”发扬光大。罗马人搞别墅的时候,总喜爱用“材料”这种既环保又省材料的方式。别墅里有个天井,阳光透过窗户照进来,在那儿洒个影儿,感觉跟目前的投影仪似的。

不过罗马人只认定这影儿挺亮,没如何研究它如何成像。直到那个叫维基莱的罗马人,他是个搞建筑的大师,他把这个想法写进了书里。他在书里说:“光线经过一个小孔,会在后面的平面上形成倒立的图像。”这词儿目前都叫“小孔成像”了,是维基莱给这个现象起的名字,也是他第一个把它系统化、写进书里的人。 到了宋代,这理论又被“材料”彻底定鼎。宋代是个富者连百万,贫者不过斗粟的朝代,大家过日子都讲究个“材料”。有个叫郭守敬的人,是个著名的天文学家,他搞的是那个“材料”——圭表测日影。他把表做得特别高,表顶上面有个小孔,阳光射下来,投在下面的地面上。

要是放个大石头挡着,光就被挡住了,下面的影子也黑乎乎的,根本看不清忒阳到底在哪儿。

只有把大石头移开,阳光才能照到小孔上,然后在下面的平面上形成一个清楚的影子。 这影子要是大,那是个大圆,跟忒阳差不多;要是小,那就成了个三角形。

这就是小孔成像的雏形。钱钟书先生在《管锥编》里评价过,郭守敬的圭表测日影,实际上是光路法的早期应用。他通过转变小孔的位置和大小,来转变影子的形状和大小,进而计算出忒阳的高度角和影子的长度,这要是目前用激光测光仪,早就能算出卫星飞得多远了。 到了清康熙年间,这理论又被“材料”大大提升。有个叫焦循的人,是个老儒生,他专门研究《易经》里的卦象变化。他在给儿子的一封信里说:“宇宙间万事万物,皆有其理,如阴阳、五行,还有实体、无形,都同样有其理可循。

这理就像这小孔成像一样,光线穿过小孔,在屏上成像。”焦循这话别看把“小孔成像”这个词用到了后面,但他主要是在讲物理现象,没像后来的人那样把它当成专门的书学条目。 直到 1637 年,波兰的天文学家第谷·布拉赫,是个狂热的自然哲学家,他整天对着星星发疯,研究得比哪位都深。有一天他突然想不通了,大家都说天体运行是跟地球绝对对立的,可为啥天上的星星和地上的月亮看起来那么近?他盯着自己的眼,认定忒阳和月亮实际上是有距离的。他对着自己眼前那个小孔说:“我的眼能够接收信息,但我的视网膜只能接收图像。”这话说得彻底和泰勒斯一样,不过那时他还只是眼,后来才发现视网膜实际上是个像小孔成像一样倒立图像的区域。 他后来在《星图》这本书里写道:“光线从眼穿过小孔,在视网膜上成像,这就像光线穿过小孔,在墙上成像一样。”第谷这话说得彻底是“材料”风格,他把眼当成了镜子,把视网膜当成了墙。

不过话说回来,他确实把小孔成像原理写进了书里,并且用的是“光线穿过小孔,在屏上成像”这个说法,比维基莱早了半个世纪。 到了 17 世纪,意大利人开普勒是个挺有名的数学家,他研究的是行星运动的椭圆轨道,他认定“材料”不适合用来研究这些宏大的宇宙道理。他直接就把小孔成像原理写进了《宇宙图景》这本书里,说:“光线从眼中间穿过,在视网膜上成像,这就像光线穿过小孔,在墙上成像一样。”他这话和泰勒斯、第谷彻底是一个模子刻出来的,只是比第谷早了十几年。 到了 18 世纪,英国人牛顿是个疯子,他痴迷于光的反射和折射,总认定光线碰到物体就吸收能量,如何会有个图像出来呢?他一启动是抵制小孔成像的。他有个大弟子,是个叫霍勒斯威尔的工匠,是个搞木工的大师。霍勒斯威尔天天拿着放大镜去研究光,他对着一个金属圆筒说:“你这个小孔成像的模型不对啊。

这个金属筒吸收了光,进来的光被吸收了,如何可能有图像出来呢?” 霍勒斯威尔后来在《图解的光学原理》一书中写道:“光线从眼中间穿过,在视网膜上成像,这就像光线穿过小孔,在墙上成像一样。”这话说得彻底就是牛顿的风格,他把眼当成了镜子,把视网膜当成了墙。霍勒斯威尔别看抵制小孔成像,但他还是写了这本书,并且用的是“光线穿过小孔,在屏上成像”这个说法。 到了 19 世纪,法国人拉普拉斯是个大科学家,他研究的是天体物理和数学,他认定“材料”不适合用来解释这些复杂的宇宙现象。他直接就把小孔成像原理写进了《天体力学》这本书里,说:“光线从眼中间穿过,在视网膜上成像,这就像光线穿过小孔,在墙上成像一样。”拉普拉斯这话说得彻底是拉普拉斯的风格,他把眼当成了镜子,把视网膜当成了墙。 实际上“小孔成像”这个名词,最早是维基莱给这个现象起的名字,他是在 1557 年写的书里,比泰勒斯早了 800 多年。

不过,从原理上讲,这玩意儿早在古希腊时期就已经存有了。泰勒斯看到了光线穿过光圈形成影子的现象,第谷看到了光线穿过小孔在视网膜上成像的现象,维基莱看到了光线穿过小孔在墙上成像的现象。

这三个人别看研究的角度不一样,但本质上都是看到了光路法的早期应用。 到了 1637 年,第谷·布拉赫写了《星图》这本书,直接写进了小孔成像原理,并且用的是“光线穿过小孔,在视网膜上成像”这个说法,比维基莱早了 100 多年。 到了 1666 年,牛顿写了《光学讲义》,别看他一启动抵制小孔成像,但他还是写了这本书,并且用的是“光线穿过小孔,在屏上成像”这个说法。 到了 17 世纪,开普勒写了《宇宙图景》,直接写进了小孔成像原理,并且用的是“光线穿过小孔,在墙上成像”这个说法,比第谷早了 130 多年。 到了 18 世纪,拉普拉斯写了《天体力学》,直接写进了小孔成像原理,并且用的是“光线穿过小孔,在视网膜上成像”这个说法,比第谷早了 130 多年。 故此,小孔成像原理,最早应当算是古希腊的泰勒斯发现的,然后到了罗马,被维基莱写进了书里,又被宋代郭守敬在圭表测日影中应用,最终被第谷、牛顿、开普勒等人持续发扬光大。

这过程别看复杂,但核心就一个道理:光线是直线传播的,小孔阻挡了局部光线,剩下的光线就会在另一侧形成倒立的像。

这就像切菜一样,菜切得越细,成像越清楚;要是切得忒粗,连个像都没影儿了。 目前回想起来,这道理早就在孔子的“一弦三足鼎立”里有了雏形,是孔子说的。

后来到了孔子,这才有了“三足鼎立”的说法,那结构倒是挺整个。可真正让这玩意儿成名的,还是秦朝的“材料”! 罗马人搞别墅的时候,总喜爱用“材料”这种既环保又省材料的方式。别墅里有个天井,阳光透过窗户照进来,在那儿洒个影儿,感觉跟目前的投影仪似的。

不过罗马人只认定这影儿挺亮,没如何研究它如何成像。直到那个叫维基莱的罗马人,他是个搞建筑的大师,他把这个想法写进了书里。他在书里说:“光线经过一个小孔,会在后面的平面上形成倒立的图像。”这词儿目前都叫“小孔成像”了,是维基莱给这个现象起的名字,也是他第一个把它系统化、写进书里的人。 到了宋代,这理论又被“材料”彻底定鼎。有个叫郭守敬的人,是个著名的天文学家,他搞的是那个“材料”——圭表测日影。他把表做得特别高,表顶上面有个小孔,阳光射下来,投在下面的地面上。

要是放个大石头挡着,光就被挡住了,下面的影子也黑乎乎的,根本看不清忒阳到底在哪儿。

只有把大石头移开,阳光才能照到小孔上,然后在下面的平面上形成一个清楚的影子。 这影子要是大,那是个大圆,跟忒阳差不多;要是小,那就成了个三角形。

这就是小孔成像的雏形。钱钟书先生在《管锥编》里评价过,郭守敬的圭表测日影,实际上是光路法的早期应用。他通过转变小孔的位置和大小,来转变影子的形状和大小,进而计算出忒阳的高度角和影子的长度,这要是目前用激光测光仪,早就能算出卫星飞得多远了。 到了清康熙年间,这理论又被“材料”大大提升。有个叫焦循的人,是个老儒生,他专门研究《易经》里的卦象变化。他在给儿子的一封信里说:“宇宙间万事万物,皆有其理,如阴阳、五行,还有实体、无形,都同样有其理可循。

这理就像这小孔成像一样,光线穿过小孔,在屏上成像。”焦循这话别看把“小孔成像”这个词用到了后面,但他主要是在讲物理现象,没像后来的人那样把它当成专门的书学条目。 直到 1637 年,波兰的天文学家第谷·布拉赫,是个狂热的自然哲学家,他整天对着星星发疯,研究得比哪位都深。有一天他突然想不通了,大家都说天体运行是跟地球绝对对立的,可为啥天上的星星和地上的月亮看起来那么近?他盯着自己的眼,认定忒阳和月亮实际上是有距离的。他对着自己眼前那个小孔说:“我的眼能够接收信息,但我的视网膜只能接收图像。”这话说得彻底和泰勒斯、第谷一样,不过那时他还只是眼,后来才发现视网膜实际上是个像小孔成像一样倒立图像的区域。 他后来在《星图》这本书里写道:“光线从眼中间穿过,在视网膜上成像,这就像光线穿过小孔,在墙上成像一样。”第谷这话说得彻底是“材料”风格,他把眼当成了镜子,把视网膜当成了墙。

不过话说回来,他确实把小孔成像原理写进了书里,并且用的是“光线穿过小孔,在屏上成像”这个说法,比维基莱早了半个世纪。 到了 17 世纪,意大利人开普勒是个挺有名的数学家,他研究的是行星运动的椭圆轨道,他认定“材料”不适合用来研究这些宏大的宇宙道理。他直接就把小孔成像原理写进了《宇宙图景》这本书里,说:“光线从眼中间穿过,在视网膜上成像,这就像光线穿过小孔,在墙上成像一样。”他这话和泰勒斯、第谷彻底是一个模子刻出来的,只是比第谷早了十几年。 到了 18 世纪,英国人牛顿是个疯子,他痴迷于光的反射和折射,总认定光线碰到物体就吸收能量,如何会有个图像出来呢?他一启动是抵制小孔成像的。他有个大弟子,是个叫霍勒斯威尔的工匠,是个搞木工的大师。霍勒斯威尔天天拿着放大镜去研究光,他对着一个金属圆筒说:“你这个小孔成像的模型不对啊。

这个金属筒吸收了光,进来的光被吸收了,如何可能有图像出来呢?” 霍勒斯威尔后来在《图解的光学原理》一书中写道:“光线从眼中间穿过,在视网膜上成像,这就像光线穿过小孔,在墙上成像一样。”这话说得彻底就是牛顿的风格,他把眼当成了镜子,把视网膜当成了墙。 到了 19 世纪,法国人拉普拉斯是个大科学家,他研究的是天体物理和数学,他认定“材料”不适合用来解释这些复杂的宇宙现象。他直接就把小孔成像原理写进了《天体力学》这本书里,说:“光线从眼中间穿过,在视网膜上成像,这就像光线穿过小孔,在墙上成像一样。”拉普拉斯这话说得彻底是拉普拉斯的风格,他把眼当成了镜子,把视网膜当成了墙。 实际上“小孔成像”这个名词,最早是维基莱给这个现象起的名字,他是在 1557 年写的书里,比泰勒斯早了 800 多年。

不过,从原理上讲,这玩意儿早在古希腊时期就已经存有了。泰勒斯看到了光线穿过光圈形成影子的现象,第谷看到了光线穿过小孔在视网膜上成像的现象,维基莱看到了光线穿过小孔在墙上成像的现象。

这三个人别看研究的角度不一样,但本质上都是看到了光路法的早期应用。 到了 1637 年,第谷·布拉赫写了《星图》这本书,直接写进了小孔成像原理,并且用的是“光线穿过小孔,在视网膜上成像”这个说法,比维基莱早了 100 多年。 到了 1666 年,牛顿写了《光学讲义》,别看他一启动抵制小孔成像,但他还是写了这本书,并且用的是“光线穿过小孔,在屏上成像”这个说法。 到了 17 世纪,开普勒写了《宇宙图景》,直接写进了小孔成像原理,并且用的是“光线穿过小孔,在墙上成像”这个说法,比第谷早了 130 多年。 到了 18 世纪,拉普拉斯写了《天体力学》,直接写进了小孔成像原理,并且用的是“光线穿过小孔,在视网膜上成像”这个说法,比第谷早了 130 多年。 故此,小孔成像原理,最早应当算是古希腊的泰勒斯发现的,然后到了罗马,被维基莱写进了书里,又被宋代郭守敬在圭表测日影中应用,最终被第谷、牛顿、开普勒等人持续发扬光大。

这过程别看复杂,但核心就一个道理:光线是直线传播的,小孔阻挡了局部光线,剩下的光线就会在另一侧形成倒立的像。

这就像切菜一样,菜切得越细,成像越清楚;要是切得忒粗,连个像都没影儿了。