为什么泊松认为自己计算出的亮斑能很好地反驳光的波动说？ 第1页

菲涅尔的波动说并不仅仅是“波动说”三个字；相反，它实质上是一个断言。

这个断言可通过经典的“三段论推理”如此表述出来：

大前提：所有的波都可通过某种波动方程描述 波动方程_百度百科
小前提：光是一种横波
结论：可以用横波的波动方程描述光

很显然，只要承认了大小前提，结论就必然正确。这种“说了A和B，就相当于说了C”的关系，我们就叫它“逻辑推理”——掌握了“逻辑推理”的规则与技巧，才有“举一反三”的可能。这是题外话，暂且不提。

怎么反驳菲涅尔的这个断言呢？当然是想办法证明菲涅尔的逻辑推理不能成立。

怎么证明呢？

方向一，攻击大前提：证明横波不可能满足波动方程。

方向二，攻击小前提：证明光不是横波。

无论哪一步攻击成功，都能造成对方的逻辑链条断裂——然后这个逻辑上无法自圆其说的理论当然就只能丢垃圾堆了。

但无论如何，不能直接攻击结论。攻击结论就外行了。
当然，有的结论的确荒谬；但你如何确定对方不是故意证出一个荒谬的结论、从而证明对方小前提/大前提存在错误呢？
别笑。知乎就有很多看不懂反证法的。

但是对这个命题，大前提可不好攻击，甚至可以说，它很可能是真理之一（只是我们没法证明而已）。

因此，现在只剩一条路，就是攻击小前提：证明光不是横波。

要证明光不是横波，你可千万不能拿“我邻居”“我朋友”“我老师”说事——这种是要贻笑大方的。

搁过去，这种不学无术还好得瑟的，就得叉出去打屁股！

一个有趣的花絮：为了治疗考生“胸无点墨”的毛病，中国古代科举考试曾有罚喝墨汁的规定。

据史料记载，至迟在北齐(公元550-577年)时，就有了对应试者罚饮墨水的规定。南朝梁武帝萧衍时规定：凡应试“差谬者罚饮墨汁一斗”。隋朝也规定：“士人应试时，凡书迹滥劣者，罚饮墨水一升。”这种今天看来近乎荒唐的规定，却在历史上相沿很久。

如何处理科举考试违规者？--文史--人民网

嗯，要是知乎答题评论也有类似规定，我觉得这是中国墨汁行业崛起的好机会。哪怕喝不出个阿里腾讯，起码也得喝个网易出来LOL

回归正题。怎么正确反驳菲涅尔“光是横波”的论断呢？同样得玩三段论。

大前提：横波都有性质A
小前提：光没有性质A
结论：光不是横波

性质A是哪个性质呢？

这就是最见功底的地方了：你必须先找出这个无可争议的、横波都有但光肯定不可能有的性质，这才能证明你的结论。

你看，泊松教授牛就牛在这里。你这边刚张嘴说光是横波，他马上就能想出一个横波必然有、而光必然没有的性质出来！

这得对波动方程熟悉到什么程度！

总之，依靠波动方程，泊松教授如此反驳了：

大前提：拿一个大小合适的小圆片，阻挡在横波的传播路径上，那么必然能在圆片的阴影区找到一个点，在这个点上波峰叠加，取极大值——翻译成人话就是“小圆片对横波来说，会产生一个类似聚焦透镜的效果”。
小前提：光不可能在不透明小圆片的影子中心形成一个亮点，这和“横波会在绕过合适大小的圆片时，因干涉在中心取极大值”矛盾。
结论：光不是横波

当然，大前提不能瞎说，你得列出横波的波动方程，然后证明“无论哪种周期、哪种波形的横波，都必须有这个性质”；然后才可以拿来作为证据使用。

至于小前提……人类几千年的历史了，全球多少亿人，有一个人见过“不透明圆盘的影子中心有亮点”吗？

看起来这波优势很大……

但恰恰在这里，飞龙骑脸也能输！

你看，这就是逻辑思维。它可不能瞎说，一步步都得照着规矩来。

那么，菲涅尔该怎么反驳呢？

他当然也只能想办法找出对方大小前提的错误来。

大前提没法挑战，人家无懈可击；那么想反驳，当然就只能从小前提下手。

泊松在小前提中断言“光不可能在不透明圆盘影子中心形成亮点”，那么菲涅尔就可以做个实验，证明果然存在亮点就完了。这可表述如下：

大前提：光的确在不透明圆盘影子中心形成了亮点
小前提：泊松断言光不可能在不透明圆盘影子中心形成亮点
结论：泊松错了，因此他关于“光不是横波”的证明无效。

你看，人类成千上万年，一代代不知多少亿人，从没人发现过的“满足一定条件时，不透明圆盘影子中心有亮点”这个神奇现象，硬生生被泊松算出来了——这人牛不？

拿“泊松亮斑”为这个神奇现象命名，当然不乏某种恶趣味；但更多的……难道不应该是佩服吗？

明显可以看出，学者在辩论问题时，虽然没有明确说明，但他们说出来的每一句话，都可以展开写成三段论的样子；同时，他们的每一次攻击，也全都精准的打在对方的大小前提上，可不是闭着眼睛随便说——打不到大小前提上，那就叫牛头不对马嘴、自说自话、打稻草人……反正就没一个好词儿。

事实上，自初中开始的教育，尤其如几何证明，就是在潜移默化的训练我们“以三段论的形式严谨思考”。

为什么不明说呢？你不嫌啰嗦吗。

总之，久而久之，哪怕我们从未听说过“三段论”，也应该学会“在说出每一个因为所以时，自觉的检查自己的逻辑，确保逻辑链条有效”了。

但是很遗憾，起码一大半的大学生并没能体会到逻辑的存在。

他们并不能像真正学有所成的人那样，本能的把一个断言补足为三段论的标准格式；又不知道有效的攻击点在哪里；最后，他们还不知道什么样的三段论是有效的、什么样的三段论本身就是个谬误。

这就使得，精彩的攻防辩论他们看不懂；和人辩论张嘴就错，完全摸不着边，甚至表现得像个惹人厌的“杠精”……

泊松对菲涅尔的反驳，就是这种完全符合三段论的、完美的逻辑攻击——如果圆盘影子中心没有亮斑的话，这就是一场经典的完胜。

但是，大自然并不打算成全他。

或者说，他所持的“光没有波动性”立场存在错误，这才使得他的推理成了无源之水、无本之木。那么不管这个推理有多经典、多准确，他都必须在实验事实面前低下头来、找出问题所在。

你去跟一个没听说过泊松亮斑的人说“我拿一束光照一个圆盘，圆盘的影子正中央会有一个亮点”的话，他一定会认为你精神有问题，因为根据我们的日常认知，影子的正中央是不可能有亮点的。

所以泊松当时的心情是“哈哈哈哈傻逼，我拿你的公式算出了影子中央有亮点的结果，说明你那破公式根本不靠谱啊！”

而且我猜，泊松公布了计算结果之后，菲涅尔应该也是产生了超级大的自我怀疑的，因为那时他也没见过影子中央有亮斑这种诡异的事儿，所以他很可能是抱着做完实验就自尽的心去做的实验，结果没想到竟然真照出个亮斑来（估计他都能兴奋得“嘎～”一下子抽过去）。