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到目前为止，我们所研究的光都是完全可见的。事实上，如果海赛姆这样的科学家听到“不可见光”，肯定会认为这是一个自相矛盾的玩笑。支撑整本书（当然还有现代天文学）的关键发现可以追溯到1800年，当时威廉·赫歇尔（William Herschel）注意到阳光有些奇怪的现象。
赫歇尔并非天文学家出身，他年轻时曾是一位音乐家和作曲家，直到快30岁时才出于业余兴趣学习天文学。事实证明，他在观测天文学方面有特殊的天赋。他用自己的望远镜（自己发明和组装的）系统地扫视天空，发现了大量的天体——包括成千上万个星云、遥远的星系，还有天王星。
18世纪90年代，赫歇尔也把大量时间用于探究阳光。当然，用望远镜观察太阳十分危险——为了保护双目，他使用数层彩色和烟熏玻璃片阻挡炫目的光线。
当赫歇尔透过玻璃凝视太阳时，注意到各光谱的热量不尽相同。赫歇尔始终是狂热的实验家，他自己制造了一个仪器来研究现象的本质。他首先让阳光穿过棱镜，分裂成我们熟悉的彩虹。然后他拿了一个温度计（在当时很少见），测试了光谱中各个部分的温度。果然，不同颜色的光有着不同的温度。橙色和红色的光非常温暖，而另一端蓝色和紫色的光的温度基本上与室温无异。此刻，赫歇尔有了他的“原来如此！”时刻。他注意到，从光谱的蓝端开始，向红端移动，热量会逐步上升、上升、再上升。如果超出了红端的界限又会发生什么呢？赫歇尔将温度计置于光谱的红端之外的黑暗中，发现了他所寻找的答案——迄今为止温度大幅度地跳跃，而肉眼却什么也看不到。赫歇尔发现了一种阳光中的存在，用棱镜可以从可见光谱中折射出来，但眼前却毫无踪迹。他发现了牛顿做梦都想象不到的东西——不可见光。
至死，赫歇尔都未能对这种不可见光（我们现在称为“红外线”，即低于红光频率的光）进行近乎现代认识的阐释。他最终认为，可见光和不可见光是两种完全不同的东西，一起掺杂在阳光中——好比透明的化学试剂与水混合。他从未意识到，可见光和不可见光是同一基本存在，只不过是统一整体的不同部位——光的一小部分看得见，而大部分看不见。尽管赫歇尔没有正中靶心，但仍然值得赞扬，因为他是第一个发现不可见光这一“看不见的世界”的人。
仅1年后，光谱另一端的不可见光也被发现了。德国化学家约翰·威廉·里特尔（Johann Wilhelm Ritter）听闻赫歇尔在彩虹的红端之外发现了不可见的“热射线”，想看看在彩虹的另一端也就是紫端之外是否也存在着不可见的“冷射线”。里特尔没有观察到冷却效应，但确实注意到一些蹊跷——某些化学反应在光谱的紫端之外似乎会加速进行。他把这种效应归因于“化学射线”（这么想是有道理的，因为紫外线的确会影响化学反应）。
到目前为止，对不可见光的探索似乎搅乱了看似相对简单的局面。我们从光开始——看似很好理解的光，现在发现光中掺杂了各式各样的现象，比如红端之外的看不见的热射线（或与阳光混合在一起），以及紫端之外的化学射线。这一切该如何解释呢？科学往往是这样进步的：从简单的事物着手，建立显而易见的认识，之后会慢慢浮出各种愈加复杂的现象，等回过神来，眼前俨然堆积了支离破碎的观察和知识点，完全看不出彼此间有什么逻辑联系。然后，令人欣喜的一刻来了，一个新的结论姗姗来迟，化解了紧张局面，揭示表面的混沌均源于一个简单的真理。牛顿的万有引力理论就是如此，证明了成百上千明显不同的事物（从掉落的苹果到绕轨道运行的行星）都可以用篇幅不足一行的方程解释。这简直就是魔术。
将各种类型的光统一起来的人是苏格兰科学家詹姆斯·克莱克·麦克斯韦（James Clerk Maxwell）。麦克斯韦在研究电磁理论时发现了两个惊人的事实。首先，描述电磁特性的方程式，能够演化出描述波的方程式。这本身就相当了不起，这表明（记住，仅靠纯理论推演）电和磁可能会以波的形式一起在宇宙中传播。其次，更令人惊讶的是，麦克斯韦利用这组方程式计算了新发明的“电磁波”的传播速度，并且也是单纯从理论出发，得到了答案——光速。麦克斯韦仅在书桌前用数学计算就得出了这两个结论：电和磁会以波的形式一起在宇宙中传播，且波的传播速度是光速。他确信，这绝非巧合。麦克斯韦在当时的日记中写到，“我来到了几乎无法避免的结论”，即这些电与磁波动的确存在，终于能让我们洞察光的本质。
当然，麦克斯韦是正确的。利用他对光作为“电磁波”的理解，我们最终可以将此前碎片化的知识拼接在一起，把可见光和不可见光看作同一存在的不同部分。这就是“电磁光谱”，它现在已成为大多数中小学科学教室墙上常见的装饰。
至此，我尽可能逐步介绍了与光谱相关的发现，目的是展示该理论确实来之不易，各种各样的光——从波长小于原子的高能伽马射线到跨越数千米的无线电波，从赫歇尔的热辐射理论到里特尔化学射线理论——竟然都是同一基本存在的不同部分。本书前言也是借用了这一概念——整个电磁光谱跨度相当之大，相当于上下约65个“八度”，而光谱全景之中，肉眼可见的部分只占了中间的一个“八度”。这一发现掀起了堪比哥白尼之于地心说的革命：我们从认为可见光就是光之全部，到试探性地思考是否还有稍微超出认知的成分，再到令人眼花缭乱的科学相机带来的震撼，最终揭示熟知的世界不过只是一座小岛，被不可见光的巨大宇宙包围。