光线是节约时间的能手 [复制链接]

第8版(每周文摘)
专栏：

光线是节约时间的能手
你可知道，光线是节约时间的能手，它遵循“时间最短原则”，总是用最短的时间去走完它要走的路。
亚历山大时代的希腊人海罗最早提出过光线问题：从一点有光线射出，碰到镜面后反射到另一点，那么入射线和反射线对镜面构成的反射角相等。这种等角原则就是光的反射性质，它是几何光学理论的萌芽。
当你在乡间秀水中乘渡船时，船夫把竹篙斜插在清水中，你立刻发现一种奇怪的现象：竹篙折断了！当船夫再把竹篙抽出水面时，它又完好无缺，这是由光的折射引起的一种错觉。一束平行光线射入水中，可以发现光线进入水中后，就改变了它前进的方向。这种现象叫光的折射现象。
为什么光线从一种介质进入另一种介质之后产生折光现象？科学家认为，这是由于光在不同介质中的速度不相同的缘故。例如，光在空气中的速度和在水中的速度的比是四比三。在荷兰物理学家斯涅尔提出光的折射规律之后不久，法国著名数学家费尔马就证明了光线的“时间最短原则”，即它总是用最短的时间去走完它要走的路，对两种不同的介质，如果光线走直路它反而比走弯路要花费更多的时间。
人们利用光线的“反射规律”、“折射规律”和“时间最短原则”，去解决一系列所谓“最短线问题”，其中最著名的是19世纪德国著名数学家施坦纳提出的“施坦纳问题”，即如何用一组全长最短线把三点联系起来，在场地规划、工厂布局等方面都有广泛应用。光线在指导人们节约时间、人力、物力方面，充当了节约的能手。
（摘自11月8日《江西日报》 陈历耕文）