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但是，为什么我们要给星星画5个角，而不是更多或者更少呢？从审美上说，5个角看起来很稳定，像一个人一样，有头，双手和双脚。而且5个角绕着圆周均匀分布，也不会显得拥挤或者稀疏。然而，从光的衍射理论上说，5个角是不正确的，无论人眼瞳孔的形状如何，都不可能出现5条衍射光芒。下面我们通过亲手实践来证实这一点。
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我们高中时都学过光的单缝衍射，如图12.2所示，把两块刀片吸附在一块磁铁上，调整刀片之间的距离，然后用激光二极管发出的激光通过这条狭缝照射到墙上，我们就能看到美丽的单缝衍射图案。可以认为，光波是个叛逆的文艺小青年，你越是约束它，它越是天马行空地乱跑。所以当我们用狭缝在水平方向上给予约束时，它就在水平方向散得很开，形成了两道光芒。
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图12.2 光的单缝衍射
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想象一下，如果我们把两条狭缝垂直的放在一起，从竖直方向也约束激光，那么可以预见，它会在竖直方向也散得很开，形成4道光芒，如图12.3所示。
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图12.3 矩形孔的衍射图案
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根据目前的实验结果我们可以总结一下，两条边的狭缝形成两道光芒，4条边的小孔形成4道光芒。那么我们有理由相信，3条边的小孔形成3道光芒，5条边的小孔形成5道光芒。我们来试试看，图12.4展示了一个三角形小孔的衍射图案，哈！我们看到了6道光芒！
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图12.4 三角形狭缝的衍射图案
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五边形的小孔做起来稍微麻烦一点，读者可以试一试。但是我想大家可以猜到，那里的衍射图案应该是10道光芒。那有没有五道光芒的时候呢？很抱歉，还真没有。光的波动学告诉我们，衍射光芒都是成对出现的，所以必定是偶数个。
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我们对于光的本性的探索可谓由来已久。古希腊人认为光是人眼伸出去的无形的触须，这些触须碰到什么东西我们就能看到什么东西。圣经上说，宇宙初开之时，一片黑暗，上帝说了一句著名的话：“Let there be light! And there was light.”然后世间就有了光。到了牛顿时代，大家普遍认为光是一种微小的颗粒在空间中传播，直到清嘉庆二十三年，公元1818年，有一位叫做菲涅耳（Augustin Fresnel）的年轻人向法兰西科学院递交了一篇讨论光的本性的论文。论文指出，光是一种波动，就像水波，声波一样。光波遇到障碍物会产生衍射，绕到障碍物后面去，不同的光波相遇时可以干涉，形成明暗条纹。这个理论可以很好的解释当时最新的研究成果，杨氏双缝干涉实验。
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其时，法兰西科学院大师云集，审阅菲涅耳论文的是大数学家泊松（Siméon Denis Poisson）。泊松是牛顿的忠实信徒，所以他以极度怀疑的态度看完了菲涅耳的论文以后，敏锐地找到了其中的破绽。根据菲涅耳的理论，如果我们把一束平行光照射到一个小球上，那么在小球影子的正中间将会出现一个亮点（见图12.5）。这是因为小球虽然挡住了照射到它身上的光，但是它也扰动了从它旁边穿过的光线，从而引起了衍射。这些衍射的光线在小球影子的正中间相遇时，它们都经过了相同的路程，所以具有相同的相位以及干涉相长，那里应该出现一个相对明亮的点（当然比影子外面的直接受到光照的地方还是要暗淡的）。影子中间有个亮点？这太违背常识了嘛！所以菲涅耳的理论是错误的。
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图12.5 泊松亮斑的形成
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泊松和菲涅耳都是理论家，只能坐在书房里思考计算，谁也不服谁。这时法兰西的实验物理学家Arago站出来说，大家先别争论了，实验是检验真理的唯一标准（Arago先生后来华丽转身，改行做了法国总理）。经过仔细的实验，Arago先生宣布，他的确看到了在圆球影子中间的这个亮斑！从此，光的波动理论开始为世人所重视，最终取代了牛顿光的微粒学说。奇怪的是，这个亮斑最后还是以泊松的名字命名，虽然他最初是不相信其存在的。
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当年Arago先生做实验时，没有很好的光源，所以观测比较困难。而现在我们很容易就能得到廉价而强有力的激光，重现泊松亮斑就变得很容易了。
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动手实践
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实验材料非常简单——我们的老朋友激光二极管，以及一个直径2mm左右的小钢珠（修自行车的店铺有很多这样从轴承上卸下来的小钢珠）。接下来的事情就很简单啦，如图12.6所示，如何把小球悬挂在空中大家可以自己设计，我是用一根磁化了的缝衣针把小球吸附在了尖端。
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图12.6 泊松亮斑的实验
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然后把房里的灯关掉，凑近观看小球的影子，就会发现正中间的确有一个微弱的亮斑，如图12.7所示。我们还能看到小球和钢针在它们周围引起的衍射条纹。如果小球的直径更小一点，我们还能看到影子中间除了泊松亮斑以外，还有一些同心的明亮圆环，这些也都是衍射光干涉形成的。
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