最早的光记录小孔成像

在2000多年的战国时期，我国伟大的思想家墨子就对光有了深刻的认识。他做了世界上第一个小孔成像的实验，并对光的性质作出了正确解释。小孔成像理论是世界上最早的光的直线传播的科学描述，意义非同一般。

战国时期，我国学者墨子和他的弟子做了世界上第一例小孔成像的实验，解释了小孔成倒像的原因，指出了光的直线传播的性质。

墨子姓墨名翟，是墨家学派的创始人。约公元前468年，他出生在鲁国一个手工业者家庭。当时的工匠社会地位十分低下，墨子从小承袭了木工制作技术，并成为一位高明的木工匠师和杰出的机械制造家。他精通手工技艺，可与当时的巧匠鲁班相比。墨子主张“兼爱”“非攻”，墨子学说对当时思想界影响很大，逐渐形成了墨家学派。

墨家学派所著的《墨经》，记载了我国古代在物理学上的卓越成就，尤其在光学方面，是世界上最早的几何光学著作。

墨子

有一次，墨子和他的几个学生做了一个实验。他们在一间黑暗的小屋朝阳的墙上开一个小孔，然后让一个人对着小孔站在屋外。这时，一个奇怪的现象发生了：墙上出现了一个倒立的人影。这就是世界上最早的小孔成像实验。

“人的影子为什么会倒立呢？”墨子百思不得其解。后来经过长期的研究，墨子对此提出了精辟的解释：这是因为光线像射箭一样，是直线行进的。人体下部挡住了直射过来的光线，穿过小孔，成影在上边；人体上部挡住直射过来的光线，穿过小孔，成影在下边，就成了倒立的影。他还指出，人的位置离墙壁由远及近，暗室里的影也由小变大，倒立在墙上。这是人类历史上第一次对光的直线传播的科学解释。

小孔成倒立图像，这说明光是沿直线传播的。

深秋的一天，风和日丽，万里无云，小鸟叽叽喳喳地在枝头飞逐嬉戏，影子映在树间，婆娑旖旎，徐徐晃动。墨子吃完饭出来散步，却突然看见地上有影子在飞舞，原来是枝头小鸟的影子映照在了地面上。

“难道影子会动吗？”这个问题使墨子陷入了沉思。他不动声色地站在树荫下，经过仔细观察，墨子发现，那飞翔着的小鸟，它的影子看上去在飞动着，其实那只是假象。小鸟的影子根本没有飞动。墨子由此得出结论：光被遮挡就会产生投影，而物体的投影，并不跟随物体一起移动。他还指出，飞鸟遮住了沿直线前进的光线，形成了影子。在一瞬间，因为飞鸟移动了位置，原来光线照射不到的地方，所以旧影就消失了，而在新的地方，则会出现新的影子。也就是说，小鸟在飞翔中，它的影子并不跟着移动，而是新旧投影的不断更新。

这就是墨子在2000多年前给出的物体和投影间的关系，如此旧影消失，新影生成的过程连续进行的发现为照相和电影拷贝奠定了技术基础。

后来，墨子和他的学生把这些实验和理论详细地写进了《墨经》，使这部巨著成为当时世界上最高水平的自然科学论著。墨子在书中还提出了平面镜、凹面镜和凸面镜等成像的理论。在2000多年前，墨子就能如此深入细致地研究光的性质，作出正确解释，的确是难能可贵。

学海拾贝

小孔成像是世界上最早的对光沿直线传播的正确阐释，这一实验使人类意识到：光是可以用科学解释的。虽然对光学的研究成果在某些方面还比较原始，但却为将来照相机、录像机等现代高科技仪器的发明创造奠定了理论基础。