核心内容：光为什么这样折射？

到了17世纪，科学家们不再仅仅满足于“光的折射有规律”这个结论，而是开始追问一个更深层的问题：为什么光会这样“拐弯”？光学研究也从“实验测量”的阶段，迈入了“理论推导”的全新阶段。

展项4：介质变奏曲

笛卡尔想从机械运动和几何关系出发，在测量之前就把折射路线推算出来。他借来一颗想象中的网球，让它斜着穿过一层薄布，并把运动分成平行于布面和垂直于布面的两个方向。薄布只改变其中一个方向，网球的总路线便会发生偏转。笛卡尔利用这个模型得到了正确的折射关系，却对光速作出了错误判断。展项“介质变奏曲”呈现了不同材料带来的光路变化，也把这个科学史上的转折摆在了我们面前：结果算对了，不代表解释结果的每个前提都正确。