我1996年，耶鲁大学(Yale)经济学家威廉·d·诺德豪斯(William D. Nordhaus)计算出，巴比伦市民平均要工作41个小时，才能买到足够一个75瓦灯泡燃烧1小时的灯油。在美国独立战争时期，一个殖民地居民做5个小时的工作，就可以买到同样数量的蜡烛。到1992年，使用紧凑型日光灯的普通美国人可以在不到一秒的时间内获得同样数量的光。听起来不错。
除了一件事:我们对待光线就像对待一种价格正呈螺旋形接近于零的药物。用哈佛医学院(Harvard Medical School)睡眠专家查尔斯·a·蔡斯勒(Charles a . Czeisler)的话来说，“每次我们一开灯，就在不经意间服用了一种影响我们睡眠和第二天醒来方式的药物。”1我们每天的新陈代谢周期并不是确切的24小时，这被证明是哺乳动物昼夜节律系统中一个关键的进化故障。昼夜节律必须每天重置，以保持我们的行为与地球自转同步，这样我们就会在天黑时睡觉，在天亮时醒来。这个过程被称为夹带，它是通过曝光来实现的。在大脑中，下丘脑的一个叫做视交叉上核的区域接收来自视网膜的信息，导致特殊的“24小时”细胞以特定的模式振荡。这影响了我们的饮食、睡眠和工作。对大多数人来说，昼夜节律反应是依赖于强度的，这意味着光线越大，对人体昼夜节律系统的影响就越大。
更复杂的是，我们与光的关系也是深刻的心理关系。发表于《影响照明质量的心理过程》北美照明工程学会杂志2001年，詹妮弗·a·维奇(Jennifer A. Veitch)分析了有关照明条件影响办公室环境中的情绪和行为的现有科学证据。维奇发现“人们对照度水平的偏好通常高于推荐水平。”荷兰、瑞典、英国、美国和加拿大的研究人员都有相同的“忽略”倾向。2Veitch还引用了一些研究，这些研究表明，“季节性情感障碍或这种情绪障碍的较温和亚症状的人，与匹配的正常对照组相比，始终更喜欢较高的房间光照水平。”
Veitch的数据支持“低适应亮度的照明条件下，特别是垂直亮度较低的情况下，通常会出现黑暗的体验”的观点。简单地说，在没有墙壁照明的昏暗工作室里，人们会感到不舒服。详情请参阅任何黑色经典电影。
我们对光明的渴望改变了我们的城市。我们使夜间的小偷、变态者和扒手蹒跚前行;幽灵、妖精和女巫。北卡罗莱纳大学物理与光学科学系的格雷格·格布教授提醒了我很多关于洛夫克拉夫特的故事黑暗的劫持去看电影漆黑一片——专注于当一切都变黑时我们会遇到的可怕的事情。许多最初否认鬼魂和女巫存在的论文来自荷兰和英国的大城市，这些城市拥有欧洲最早和最广泛的街道照明。大约在同一时间，“未能阐明”成为17世纪的一种犯罪。正如亨利·大卫·梭罗(Henry David Thoreau)总结的那样:“尽管女巫都被吊死了，基督教和蜡烛也被引入了，但人们通常还是有点害怕黑暗。”到了19世纪中期，煤气灯改变了一切。艺术家、波希米亚人，以及各行各业的普通市民，都冒险进入煤气灯照亮的城市黑夜。在1850年的袖珍指南中，纽约的煤气灯书中告诉我们如何“穿透厚重的夜幕，揭开大都市黑暗可怕的神秘面纱”。
今天，工程师们正在给车轮加油。在半导体领域，摩尔定律(Moore 's Law)的不可避免性令人惊叹，照明价格下降，效率提高。摩尔定律(Moore’s Law)是英特尔(Intel)联合创始人戈登•摩尔(Gordon Moore)在1965年提出的一项预测。该定律指出，芯片上封装的晶体管数量每18到24个月就会翻一番。半个多世纪过去了，摩尔定律仍然成立，尽管许多专家认为它将在几年后走到尽头。照明领域有它自己的摩尔定律，一个LED对应的叫做海茨定律。2000年，当时在安捷伦科技公司工作的罗兰·海茨博士预测，LED照明的成本将下降10倍，而“每盏灯的通量”(我们称之为亮度或光度)将每十年增加20倍。这一趋势将持续多久也是一个激烈的争论，但固态照明(SSL)技术是基于半导体组件，所以技术价格固定，至少目前，照明可能会继续变得更便宜。
许多第一次否认鬼魂和巫婆存在的论文来自荷兰和英格兰的大城市，其中包括欧洲最早，最广泛的街道照明。
随着价格下跌，我们使用光爬上精确比例。几年来，Malicist jeff Tsao在桑迪亚国家实验室一直挖掘人工灯具的经济成本效益比率。分析跨越三个世纪和六大洲的数据集，Tsao及其在桑迪亚的同事的总结说：“发光效率的增加的结果一直是对照明的能量的需求增加，几乎恰好抵消了效率提高 - 基本上是100％在能源使用中反弹。“3.桑迪亚集团的等式不是圣洁的令人，但是由于面对更便宜和更有效的照明技术的可用性时，人类的一致性呈现了显着的一致性，只需使用更多。我们不储蓄，而是落入所谓的杰斯康斯悖论，这使得技术改善可能是对策，如果花费所储蓄而不是节省。
曹计算的结果是，随着时间的推移，光在人均国内生产总值(GDP)中的比例是固定的;300年来，全世界的光支出占GDP的0.72%。如果有其他能源市场的支出占GDP的百分比随时间变化不变，曹不知道这些市场。著名的环境学家艾默里·洛文斯曾告诉纽约人在2010年的大卫欧文，改善的照明一直是“你要吃的午餐。”4
就像任何瘾君子一样，我们不知道什么时候我们已经受够了。埃默里大学的生物人类学家Carol Worthman说:“进化人类学家已经认识到，人类不一定是自然保护主义者。”她曾在新几内亚和越南等缺乏夜间照明的发展中国家做过野外工作。“我们没有内在的机制来减少消费，即使是为了我们自己的身体健康。”昼夜节律的中断和夜空的消失只是代价的一部分。我们甚至尝试过，但失败了，去理解我们到底需要多少。“尽管进行了一个多世纪的研究，”桑迪亚研究小组发现，“相同空间的推荐(照明)水平仍有高达20倍的差异。”
然而，在几个世纪的狼吞虎咽之后，隧道的尽头可能最终会出现黑暗。桑迪亚集团预测，“发达国家的平均照度正接近饱和点，但可以提出合理的论点，饱和点可能是10倍或更高。”与我们所取得的成就相比，即使是10的倍数也是很小的，而且可能在不远的将来达到。“改善的步伐仍然相当快，”曹说，“所以我认为至少在未来10年内，放缓不会发生。”
即使我们没有达到饱和，我们也可能决定控制自己的使用。生态经济学家布莱克·阿尔科特认为，如果杰维斯获得了他的悖论，那么“必须用物理帽等商业帽等商业效率提升。”alcott做了他的博士学位。在利兹大学的可持续发展研究所完成后，东安里亚大学的可持续发展战略工作。他的大部分工作都集中在围绕能源反弹效应的论据。alcott认为我们将需要制动机制来盖上或以其他方式限制发达国家的膨胀增长。“尽管他们可能是政治上不合时宜，”艾尔科特写在生态经济学2005年，“生态经济学应该再次认真地采取资源配给。”5
在这方面，技术也将发挥作用。曹预测，未来将是传感器和网络智能。“这可能看起来令人毛骨悚然，但当网络知道你在哪里、你在看什么时，它应该能够通过合理布置光线找到许多节约能源的方法。”荷兰恩智浦半导体公司(NXP Semiconductors)智能照明开发经理杰克·范德·波尔(Jack van der Pol)告诉BBC:“现在路灯的管理方式太过时了。人们想要更多的控制。”
人类，当面对一种更便宜、更高效的照明技术时，只是简单地使用它。
桑迪亚大学的研究人员设想未来的照明系统将更接近自然照明，并在电话领域看到一个有用的类比，即基本的电话服务将演变为“融合了通信、计算和显示技术的智能移动通信系统”。实时控制光的波长和强度的混合，以及实时控制光的位置，是关键。圣杯是一种基于半导体的分布式传感器和控制阵列，可以根据时间、地点和人群“定制局部照明”。目标是根据人们的喜好定制光线，这样可以减少照明，减少浪费，节约能源。研究人员说，当第一种基本的“智能”照明技术普及时，今天的紧凑型荧光灯有望在不久的将来让位于SSL led。这可能最终导致完全打开/关闭调光响应的无线控制。我们将进入一个“照明系统拥有根据用户喜好定制照明所需信息”的时代物理学报D．6
这将是我们思维方式的一个重大变化。随着智能电网越来越智能化，资源配给在技术上变得更加可行。智能照明电网上的微定价可能导致“照明套利”，在这种情况下，各种形式的电力需求可以来回交易。但并不是所有人都认为这将会发生。威廉·诺德豪斯(William Nordhaus)告诉我:“我无法想象在我的有生之年我们会看到灯光配给。”诺德豪斯对曹的团队使用的大数据集的质量存在一些问题，他认为饱和度还不是马上就能达到的。“如果下个世纪流明小时的增长和上个世纪一样快，我会感到惊讶，但全球范围内的饱和?几乎肯定不是。”
如果没有别的办法，社区可能会自行处理此事。最近对位于亚利桑那州基特峰(Kitt Peak)的国家光学天文台(National Optical Astronomy Observatory)周围的光污染进行的一项调查显示，这座山的亮度仅比1988年稍亮，基本稳定在1999年的水平。研究人员认为，当地的照明条例和户外照明规范旨在节约能源，这已经设法抵消了亚利桑那州城市中心的总体人口增长。洛厄尔天文台的凯瑟琳·纽金特(Kathryn Neugent)和菲利普·梅西(Philip Massey)写道，这些限制规定了每英亩的总流明，并对室外照明设置了宵禁，“已经有效地阻止了家庭、商业和室外灯光对夜空的影响。”
歌德临终时，应该要求更多的光线。今天，我们生活在一个满足了歌德超乎想象的需求的世界。海龟跌跌撞撞地奔向海边的公寓，萤火虫找不到配偶，2008年三分之二的美国人和世界上90%的人口无法再用肉眼看到银河系。我们能承受多少光?我们一定会找到答案的。毕竟，它实际上是免费的。
德克·汉森是一名科学记者，他对科学美国人和《连线》杂志,等等。他还写了几本书，最近的一本成瘾收件箱:药物和依赖的前沿研究。
参考文献
1.《光对人体昼夜生理的影响》。睡眠医学诊所4, 165 - 177(2009)。
2.王志强，王志强。心理过程对照明质量的影响。北美照明工程学会杂志30.，124-140（2001）。
3.曹志勇、陈志强、陈志强，《世界对光的需求:三世纪六大洲的实证数据与趋势》。北美照明工程学会杂志6，259-281（2010年）。
诺霍斯，W。实际输出和实际工资措施捕获现实吗？照明的历史表明没有。新商品的经济学27 - 70(1996)。
5.奥尔科特，B.杰文斯的悖论。生态经济学549(2005)。
6.曹建勇等。固体照明:能源经济学的观点。物理D.43354001(2010)。
本文最初发表于2014年3月的《Light》杂志。
