人类对客观世界的认知首先取决于人体感觉器官对世界的感知，而大部分认知来自视觉，或者来自光。
光，是最接近世界本质的存在。 从某种意义上说，对光本质的研究推动了数学的革命，光的历史构建了数学的历史。
黑洞边缘的光
长期以来，哲学家和科学家都对光感兴趣。 赫拉克利特说，光是燃烧的过程光折射本质的推导，而不是燃烧的东西； 牛顿认为光在同一条直线上连续，同时在不同的直线上连续； 爱因斯坦认为光速不受时间限制，永恒不变的存在。 光的历史大致可以分为三个阶段：几何光学、具体光学和具体光学。
几何光学
正如几何学应用于物质研究一样，关于光学的争论也依赖于经验归纳的事实。 ——惠更斯。
人类早期的光学研究是几何光学，将光视为几何概念，主要观察光的线性传播、反射定律、透镜成像等经验问题。 它不涉及光的本质，但仍然充满哲理。
蚀
战国时期墨斋在《墨经》中提到了光与影的关系，认为光是从物体发出的，或者是被物体反射的，所以被耳朵听到。 在古埃及，阿那克西曼德提出月亮通过反射太阳光线而发光，亚里士多德批评了耳朵将视觉传递给物体的观点。 公元前3世纪，欧几里得在《反射光学》中给出了光学领域第一个定量反射定理。 整个几何光学的顶峰就是费马原理：最小路径。
费马原理：光路泛函的变化量为零δF(t)=0。
抽象光学
“光的各种颜色”与物体运动的不同方式密切相关。 ——笛卡尔
对于光的认知，真正走向现代科学的是达芬奇、伽利略和笛卡尔。 笛卡尔于1635年在《折射光学》中首先假设平行于两种介质界面的速度分量不变，从理论上推导出折射定理光折射本质的推导，并首先提出了关于光的性质的两个假设。 有人认为光是一种类似于粒子的物质，后来成为牛顿支持的粒子论； 另一个认为光是一种物质。 一种以“以太”为介质的压力，这就是惠更斯所坚持的波动理论。
以太：所有的空间，即使是距离恒星最远的地方，都应该充满物质。 ——笛卡尔
通过思考，牛顿觉得如果光是一种波，它应该像声音一样避开障碍物而不形成阴影，并通过双折射实验发现光在不同的侧面应该被赋予不同的性质。 这一非凡的灵感促使牛顿加深了他对波动理论的反对，因为如果压力或波通过均匀介质传播，那么它在所有方面都必须是相同的。
双折射和偏振光：光波的电矢量振动相对于光传播方向失去对称性
1672年，牛顿在《光与色理论》中提出了光的重组与色散：不同颜色光的粒子混合或分离，形成各种颜色的光。
光的色散实验：相同的折射率总是属于相同的颜色，相同的颜色总是属于相同的折射率。
我不认为重力是物体的基本属性。 我之所以有这样的疑问，是因为缺乏实验，所以对它不满意。 — 牛顿
牛顿折射定律：入射余弦和折射余弦形成给定的百分比。 AD 是入射角的余弦，EF 是折射角的余弦。
1704年，牛顿将粒子论与光学中的牛顿热系统相结合，合理地解释了反射和折射定理，光的粒子论占据了上风。
光涨落理论：以蜡烛火焰的ABC三点为中心构成的同心圆代表来自它们的光波
另一种是惠更斯所坚持的涨落说。 惠更斯认为，如果光是一种粒子，那么光在交叉时就会发生碰撞并改变方向。 1690年，惠更斯在《光论》中构建了惠更斯原理：介质中任意波阵面上的每个点都是发射小波的新波源，此后的任意时刻，这个小波的包络面就是新的波前。 根据这个原理，可以完美地推导出入射光的反射和折射定理。
反射定理
惠更斯反射定理：CB为入射光，AC代表一部分入射光波（光波中心无限远，AC可以看成一条直线），弧形SNR以A为中心， AG为直径，另外三个圆弧分别以三个K为圆心，三个KM为直径。 直线BN是四个圆弧的唯一公切线，因此反射光只能沿着AN的方向。 根据三角形相似性，入射角∠CBA等于反射角∠NAB。
折射定理
惠更斯折射定理：DA是入射光，AC是入射光的一部分，假设光波在介质中的传播速度会减弱，所以以A为中心形成的球面波SNR的直径为大于BC，类似地形成K点如果球面波的当量大于HK，则BN是所有弧的公切线，从A点画BN的垂直线AN，即折射光。
1801年，托马斯·杨进行了著名的杨氏双缝实验，光幕上出现了黑白格子。 他首先提出光是横波以及光的干涉现象。 后来，菲涅耳用两个平面镜形成的相干光源完成了光干涉实验，弗劳恩霍夫发现了光透过光栅的衍射现象，光的波动论变得越来越可靠。
夫琅和费衍射
在这相当长的一段时间内，人们对光波的认识仅限于某种介质的热振动，而众所周知的“以太”就是所谓的光的载体。
具体光学
1865年，麦克斯韦构造了电磁场的麦克斯韦方程组，提出电磁场的扰动是通过“以太”为介质的振动来传播的，并估算出光速为每秒31万公里（∂²ψ） /∂t²-c²∂²ψ/∂x²= 0)。 1887年，迈克尔逊-莫雷的实验否定了月球相对于“以太”的运动，“以太”从此失去了作为绝对参考系的价值，促使人们接受电磁场本身就是物质的一种存在方式，最后让光速不变原理和狭义相对论原理被普遍接受。
麦克斯韦方程组
1887年，赫兹发现了光电效应，光的粒子性再次被否定。 1900年，普朗克首次提出量化假说（ε=ℏω）。 1905年，爱因斯坦提出光量子假说（E=hv）。 康普顿证明了 X 射线的粒子性质 (λ=h/mc²)。 1923年，德布罗意提出波粒二象性（λ=h/P）。 1927年，汤姆森在实验中否认了电子束的波动性。 量子热的构建突破了光只是某种振动的自私观念，人们终于认识到了光的具体思想。
克西米尔效应
20世纪末，科学家认识到真空涨落中存在虚光子（i-）。 1948年，克西米尔发现了真空量子化的克西米尔效应（F=-Cπ/d²）。 1954年，杨振宁建立了杨——米尔斯理论，基本粒子的行为不再符合对称群的描述。
杨-米尔斯理论
光是从黑暗中涌出的原始力量——启蒙。
光既是粒子又是波，既是确定的又是不确定的，既是概率又是实体。 光的概念从模糊到抽象再到具体。 最终的“体验”慢慢接近最初的“印象”，这实际上暗示着某种循环包含着某种深刻的含义。
光在各种创世神话中象征着世界的秩序
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