光在我们理解世界的过程中占据着核心地位，它既是我们定位自身于自然界的途径，也是激发我们想象力的源泉。光使我们能够看见事物，并由此指引我们探索周围的世界。它也是人类认识世界的主要途径——光束承载着宇宙构成要素的信息，从遥远的恒星和星系，到我们体内的细胞，再到单个的原子和分子。光对现代世界的影响巨大，但往往未被充分重视。因此，联合国将2015年定为国际光年，以庆祝光及其带来的意义。
光是一件非凡之物。它能够在极高的温度下将原子融合在一起，从而实现新的能量产生方式，同时还能将原子冷却到可以想象的最低温度——比绝对零度高几百亿分之一度。然而，你可能会惊讶地发现，人们直到不到一百年前才真正理解光的本质，即使到了现在，我们仍在从现有的理解中汲取新的见解。这是一个伟大的故事，回溯到古代世界，全球各地的贡献者们贡献了光，从雅典的欧几里得和巴格达的阿尔哈曾构想了光线的概念，到洛杉矶的泰德·梅曼和德岛的中村修二开发了激光，再到伦敦的托马斯·杨和伯尔尼的阿尔伯特·爱因斯坦展示了光的波粒二象性。在每一个例子中，新的理解（例如对折射的理解）都带来了新的应用（例如用于矫正视力的眼镜）。当涉及到光时，从发现到技术应用的路径是如此之短，令人惊叹。
以下是当今人们使用光的一些用途：
互联网由光驱动。光具有巨大的信息承载能力，可以沿着被称为光纤的细玻璃线传输。事实上，光纤宽带电信每秒可以将数千亿比特的信息传输到您的家中。
世界上最精确的时钟依赖于光。计时对航海和商业至关重要。我们已知的最精确的 阿曼 Telegram 用户手机号码列表 量时间的方法是观察原子中极其稳定的电子运动。激光使我们能够将这种运动的特定频率连接到用于时间标准的频率，从而实现更完善的GPS系统。
切割金属和其他材料的最佳工具通常是激光束。太阳能电池效率的表面图案，各种各样的产品都是用激光加工制成的。激光将现代汽车的许多结构部件焊接在一起，并将硅晶片切割成计算机芯片。
北极光或许看起来令人印象深刻，但一些最不可思议的光效应是我们肉眼无法看到的。图片：北极光，来自 Pixabay。
北极光或许令人印象深刻，但一些最不可思议的光效应是我们肉眼无法看到的。图片：北极光。CC0 via Pixabay。
人类所能控制的最短事件是光脉冲。目前记录的脉冲持续时间不到十亿分之一秒，它被用作一种频闪仪，用于直接观察原子和分子中电子的运动。
量子世界的奇异性在光中得到了充分体现。科学家能够生成光的粒子——光子，它们具有高度关联的属性，例如颜色和到达时间。事实上，这些关联性远超我们想象的，如果我们将具有明确颜色和到达时间的单个光子分开，它们之间的关联性将如何增强。更奇特的是，我们有可能利用光子之间的这些关联性构建一个完全安全的通信系统。
即使是极微小的物体，也能用光来操控。激光束可以捕获从塑料珠到原子的微小颗粒，并使其四处移动。这些“光镊”能够用于研究单个分子的生物物理应用，能够捕获单个细胞，观察它们如何相互粘附，并对其进行“微手术”，还能通过分析极少量的气溶胶来监测环境。
这只是光在实验室和日常生活中应用的一个小例子。尽管我们对光的研究已有数千年，但我们仍在不断探索新的知识和新的应用方式。2015年将是光的辉煌之年！
精选图片来源：5zal Photography 拍摄的《钢丝绒发光》。图片来自Pixabay ，属于公共领域。