今天，我们来聊聊光。
让我们先回到公元1015年，这个历史上重要的年份。那一年，伊本·海赛姆发表了划时代的光学著作——《光学之书》。
这位伟大的穆斯林科学家在那个“上古”年代便率先提出许多关于光的认知，比如：
人能看到东西，是由于物体上的光线反射并进入眼睛。
要知道，当时的普遍理解是，
高德平台会员光线从人的眼睛中发出，碰到物体了，于是就看到了。
伊本·海赛姆是彻底推翻希腊光学理论的第一人。他不仅解释了关于视觉的客观事实，还建立了可靠的视觉理论，从而结束围绕着视觉产生的争论。
他融合了数学、生理学与医学知识，创立了全新的光学理论，制定出被科学认同的目标和标准。
人类的“光之时代”，就此展开。
一千年后，也就是2015年，为了纪念这位宗师级人物，以及千年来光对于人类文明的巨大推动，联合国将该年定为“光和光基技术国际年”。
不仅如此，联合国还将每年的5月16日定为“国际光日”——1960年的这一天，人类第一次成功产生激光。
对生命、对人类而言，光实在太重要了。
5亿年前，为了追寻光，生物逐渐进化出了眼睛：
从最初只有趋光性的感光细胞，到能够辨别方向、辨别物体形状的眼腔，再到复杂的现代眼睛，以及一整套视觉神经和中枢神经。
有了眼睛，生物能够更好地生存，探索更广阔的世界。于是光照之处，生生不息。
100万年前，人类学会使用火。第一次，人类把光握在了手中。这也预示着，人类这个物种必将登上生物之巅。
2500年前，鲁国人墨子完成了世界上第一个小孔成像的实验，并研究了光与影的关系、物体本影与副影的问题等等，比伊本·海赛姆早了一千多年。
可见，对光的系统性观察和思考，中国并不比西方晚。
然而，光学没有在中国诞生。
一种可能是：虽然古代中国有发达的造纸、陶瓷等工艺，却唯独缺少了玻璃这一最重要的光学材料。
17世纪，威尼斯和德国是全球玻璃工艺的中心，欧洲人对于光的认知和应用有了突飞猛进的发展。
彼时，几何光学诞生，高德官网注册人类能够计算光的折射和反射，牛顿完成了著名的三菱镜色散实验。
于是，显微镜、望远镜、照相机应运而生，人类终于能看得更远、看得更细微。
相机的雏形：16世纪的暗箱，最早被画家用于作画
19世纪，人类对光的理解再上一层台阶：光的波动性被证明。
随后，麦克斯韦在《电磁学通论》中系统总结了过往几代探索，优化了方程，建立起完整的电磁学理论。
他还提出，空间中存在电磁波，而光是电磁波的一种形式。
得益于电磁学的完善，有了无线电，遍布全球的人类个体开始被看不见的光联结在一起。
得益于电磁学的完善，有了电，第二次工业革命爆发。
但到了20世纪初，光的波动说在解释“光电效应”时遇到了bug，它无法解释这一问题。
爱因斯坦在前人的基础上，提出了光子假说，帮助人类完善了对光的理解：
原来，光有“双重性格”，它不仅是波，也具有粒子性。
光的波粒二象性让科学家不禁思考，是不是所有微观粒子，比如电子、中子，都具有波粒二象性？
著名的电子双缝干涉实验发现：人类不观察电子穿缝过程时，电子成波状；一旦人类用仪器观察，电子就“老老实实”地变成粒子状投射。
借由光的波粒二象性引出了“波函数坍缩”，即上文描述的实验现象，人类开始迈入感官完全无法理解的量子世界，一系列令全球科学家“毁三观”的事实和推测出现了。
量子力学开始让人类意识到，世界是不确定的。
一方面，科学家们还在努力攀爬物理学最后的高峰，试图获得峰顶那把“万能理论钥匙”。
正如霍金所说：在谨慎乐观的基础上，我仍然相信，我们可能已经接近于探索自然的终极定律的终点。
另一方面，无论科学家们最终成功与否，至少在常人所及的商业世界，量子力学的发展让半导体理论的框架构建有法可依。
回望过去千年、尤其是最近三百年对光的研究，我们可以这么说：人类对光的认知每加深一分，文明就前进一大步：
对光的波动性认知，催生了麦克斯韦的《电磁学通论》。
它推动了第二次工业革命，并与牛顿的《自然哲学的数学原理》、达尔文的《物种起源》一道，共同构成整个人类现代文明的基石。
对光的粒子性认知，催生了爱因斯坦的光子假说。
它打开了人类探索微观世界的大门，推动量子力学发展。量子力学不仅是现代物理学的两大支柱之一，也是第三次科技革命的基石。
在此过程中，全球通信、传媒、医学、航空航天等产业相应诞生，普惠众生。
那么，光究竟是如何产生的呢？我们可以这样理解：
电子围绕原子核做高速运动，占据着特定的轨道。即使离开起始轨道，也只能朝更高或更低的特定轨道移动。
这就好比人走楼梯，每次只能向上或向下跨越一级或两级台阶，但不能走一级半台阶。
当有能量注入原子中，比如与其它原子发生碰撞，吸收了能量的电子就会发生跃迁，跳上多级台阶，到达更高的轨道。
当电子回落到它的起始轨道时，就会以光波包的形式把额外的能量释放出来——这份光波包就是光子。
因此，光是电磁波、是粒子，本质上也是能量。光的能量大小只与频率有关——频率越高、波长越短的光，能量越高。
按照频率或波长，我们可以把光分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线七种类型。可见光只是光谱中很小的一部分。
光孕育了生命。然而如果对光“照单全收”的话，生命很有可能不会诞生。
宇宙中有强烈的伽马射线、X射线和短波紫外线，这些光的波长与原子核、原子和分子尺寸相当，会摧毁细胞核和细胞。
尤其是能量极高的伽马射线，堪称最危险的“太空武器”：打破DNA、杀死生命。所以也在医学中用于肿瘤治疗。
得益于大气层的保护，我们接触到的日光中，约52%为可见光，42%为红外线，6%为中长波紫外线。
但即使是生活中常见的自然光、人造光源，如果不加以控制，也会有很多副作用。
就拿眼睛来说。眼球中的晶状体相当于凸透镜，光线射入后，在眼球底部的视网膜形成图像。这就是眼睛成像的基本原理。
如果光强过强，就会灼伤视网膜。比如夜间被远光灯照射眼睛，或是在没有防护的情况下，在大量反射阳光的雪地停留过久。轻则不适，重则视力削弱，甚至失明。
此外，夜间各类电子屏幕发出的短波高频蓝光，会让身体误以为白天已经开始。所以许多人的失眠问题，也许是光害的。
今天，所有国家都在努力减少碳排放。其中来自建筑的碳排放是亟待解决的大问题。
据建筑网站ArchDaily数据，建筑物所排放的温室气体占全球与能源相关排放量的33%，这使它成为全球最大的单一排放单位。
尽管人类正在努力降低每平方米建筑环境的能源强度（每年下降1.5%) ，但全球建筑面积的增长率（每年增长2.3%） 超过了这一速度。
看细项的话，建筑碳排放除了来自施工时的钢筋水泥，还来自后续的制冷、取暖及照明——这部分的能耗，与对太阳光的有效利用息息相关。
因为，一方面，现代建筑大量采用玻璃作为外立面，以改善采光、提升设计感：据统计，仅在中国就有超过30亿平米的玻璃幕墙，每年新建幕墙约为9000万平方米。
另一方面，日光中携带热量的主要是红外线，其无法被普通玻璃遮蔽。而如果采用窗帘等物体进行阻挡，热量是下降了，但同时也大大降低了自然采光，于是需要增加室内照明进行补偿——能耗还是上去了。
如果存在“聪明”的玻璃或光学材料，智能调节对阳光中“光”和“热”的获取与利用，就能够大量节约建筑内用于照明和制冷的能耗。
在欧美，这样的材料已开始普及，并应用于商业和公共建筑、汽车和飞机舷窗。
在众多的智能光学材料中，电致变色其中是最有潜力实现大规模商业化和应用的技术。
这种技术能让材料在外加电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化，从而调节材料对光的反射率、透过率、吸收率等。
在它的帮助下，玻璃内外的光线与热量将变得可控。
光羿科技是云时投资的早期项目，也是全球电致变色领域的领军者。
光羿自主研发了柔性全固态电致变色薄膜，已可用于汽车的防眩目后视镜和滑雪镜。
不久的将来，光羿将助力全球首款搭载电致变色天窗的量产车上市，让“凉爽的”光线触手可及。
如果说20世纪是电的时代，21世纪就是光的纪元。
中国正在努力攻克的35项卡脖子技术中，约1/5与光技术有关，包括光刻机、激光雷达、手机射频器件等。
在未来，随着摩尔定律趋近极限，全球智能物联网对计算和传输的极大要求，硅光芯片、光量子计算将成为第二次信息技术变革的关键。
由于全球对清洁能源的需求，激光核聚变也有望成为补充太阳能的、最高效能源之一。
更不用说深空通信和太空技术，人类依靠光探寻外星生命，开拓星系文明。
站在今天，当我们回望20多亿年前地球上第一次出现光合作用，5亿多年前生物第一次进化出感光细胞，会感叹，如果世上存在光之神，我们再怎么赞美他、感谢他都不为过。
以光为刃，人类展开全新的宏观和微观世界；以光为媒，我们连接70亿同胞、机器与遥远的太空。
欢迎来到光的时代。
