五、光学论
是阻止它。这里有许多不同的作用方式,由于这些物体的表面可能是很光滑的,也可能是粗糙不平的;或者在光滑的情况下,可能是平面的,也可能是曲面的;或者不光滑,这种不光滑可能只是由许多各种各样的平滑曲面组成的,也可能这种不光滑在于物体本身具有许多棱角,或某些部分比另一部分硬,或者某些部分是运动的(这些运动有数千种不同的方式)。
我们一定注意到,球除了从一个地方到另一个地方这样简单和一般的运动方式外,还有另一种方式,即绕着球心自我旋转,后者的速度与前者可能有着种种联系,因此,从同一方向扔来的许多球,碰到某一个表面完全平滑的物体时,它们都一致地以同样的方式反弹回去。如果物体的表面是完全平坦的,球碰到它反弹回去时,会像事先一样保持着相同的距离;但如果物体表面是向内或向外弯曲的曲面,这些球则会相互碰撞或相互飞离,以同样的方式,程度或强一些,或弱一些,取决于曲面的弯曲度……必须知道,有很多物体在同样的作用方式下能阻止光线,并吸收掉光线的全部力量。这种物体即称之为“黑色的”物体,除了像阴影那样的“黑色”外没有其它颜色);其它某些物体,能反射光线,其中一些以与接收它们时相同的秩序反射(即有高度光滑面的物体,不论是平面还是曲面,能用作镜子),其中另一些朝各种不同的方向反射光线,处于完全混乱状态。后者中,某些物体在反射光线时没有给光线的行为带来任何变化(即我们称之为“白色”的物体),其它物体却带来一些别的变化。与我们盯着一个运动的球所看到的球的变化相似(即红色的、黄色的、蓝色的或其它某些这样颜色的物体)。我相信能够测定出一种颜色的性质,用实验的方法揭示其中的奥秘,但这超出了我这个论题的范围见《人体的描述》。。这里我要做的只是指出,光线照射到物体上,当物体有颜色和不光滑时,即使光线来自一个单一的方向,它总是被反射到各个方向……最后,考虑到光线也可能偏斜,就像刚才描述的球的运动一样,当光线斜着照射到一个透明物体的表面并透过这个物体时,与所来自的前一个物体相比,会很容易地发生偏斜,斜度或者增加,或者减小。这种偏斜的方式称为折射。
第二讲折射随后我们必须知道如何精确地测量这种折射的量。我刚才使用的比喻足以让我们从容轻松地理解这一问题。我认为,首先要讨论一下反射,以使我们更容易理解折射(图略)。我们假定球被从A拍向B,与地面CBE交于B点,地面CBE阻止了球的向前运动,而使其转向,让我们看看球将向哪个方向运动。为了避免不必要的麻烦,我们假定地面是完全平坦和坚硬的,并且不论在向下还是在反弹的过程中,球始终以固定速度运动,完全不考虑当球不再与球拍接触后促使其运动的力,也不考虑任何重量、大小或形状的影响。因为在这里讨论这样的细节问题没有用处,在光的行为中都不包含这些因素,而目前我们探寻的正是有关光的问题。我们只须注意的是,这种引起球继续运动的力,不论它是什么力,与决定其只向某个方向而不是向另外方向运动的力是不相同的。从以下事实可以很容易地理解这一问题。球的运动取决于一种力,这种力曾经是球拍给予的,它使球能如同飞向B点一样飞向任何其它方向。
同样地,球倾向于向B点运动是由球拍的位置决定的。即使有另一种力的作用,球拍仍会以同样的方式决定球的运动。已经知道,球碰到地面后肯定会转向,因此在作用力没有改变的情况下,决定球向B点运动的因子肯定发生了变化。这是两件不同的事,我们不能像许多哲学家们那样想象,球在转向F之前必须在B点停一会儿,因为球的运动一旦被这样一个停止所打断的话,我们将发现此后将没有什么原因使其再次开始运动。
此外,必须注意到,不