Chemistry 版 (精华区)

发信人: zjliu (秋天的萝卜), 信区: Chemistry
标  题: 费曼关于化学与化学合成的论述
发信站: 哈工大紫丁香 (Sat May  1 19:21:59 2004), 站内信件

From:
There's Plenty of Room at the Bottom
An Invitation to Enter a New Field of Physics
A talk given by Richard P. Feynman on December 29th,1959 at the annual meeting


现在的化学过程的理论是基于理论物理学的。从这个意义上来说，物理学是化学的
基础。但是化学也要有分析。如果你有个很奇特的东西，你想知道它是什么，你就
要进行很长的过程复杂的化学分析。今天，你基本上能够分析任何东西，所以我这
个点子来的有些太晚了。但是，如果物理学家想做，他也可以用物理学的方法来研
究这个化学分析问题。任何复杂的化学物质的分析就会非常容易；你只需要看一看
原子们都在哪儿就行了。现在，唯一的麻烦是，电子显微镜比所要求的要差一百倍。
（后面，我要问，物理学家能做化学研究的第三类问题吗，也就是物质的合成？可
以用物理学的方法合成任意的化学物质吗？）
……
……
当我们到达这很小很小的世界---比如说7个原子大小的电路---的时候，我们会发现
很多的新东西，它们会给设计带来许多新的机会。由于量子力学的规律，原子在小
尺度上的行为不同于大尺度上的行为。当我们走下去处理原子的时候，我们使用的
是不同的定律，当然可以期待能够做不同的事情。我们可以用不同的方法来做。不
再仅仅是电路，我们还可以用分立的能级，或者是分立自旋的相互作用，等等。

我们还会发现，当向下走的足够远的时候，我们就可以大批量的生产器件了，彼此
之间统统是完美的复制。我们不可能造两个尺寸完全相同的大机器。但是，如果机
器只有一百个原子那么大，你只需半个百分点的精度就可以确保同样的尺寸---嘿，
这可是一百个原子的大小啊！

在原子尺度上，有新的力、新的可能性，和新的效应。制造和复制的问题也会很不
同。我说过的，我自己对化学力起作用的各种奇异效应（我也是一个产物）感兴趣。


就我个人所见，物理学的原理并不反对一个一个的操纵原子。这不违反任何原理，
从理论上说完全可以做到；但实际上，因为我们个头太大了，所以还没有能做到。


最终，我们一定能够进行化学合成。一个化学家会来拜访我们说，“嗨，我需要一
个如此这般组装的分子；给我造一个吧。”现在，化学家们想要合成份子的时候，
他们会做些稀奇古怪的事情。为了得到那个环，他会搅和这个，摇晃那个，还得不
停的猜来猜去。嘿，最后，他还常常真的能够合成他想要的东西。也许当我最终能
够用物理的方法来合成分子的时候，化学家们说不定早已经什么都做出来了，我的
方法可就一点用也没有了。

但是，如果从理论上来说，物理学家能够合成任何一种化学物质，那一定也是很有
趣的。你下个订单，物理学家就可以制造它。怎么造呢？化学家说把这个原子放这
儿，你就放这儿；化学家说把那个原子放那儿，你就放那儿；然后东西就造好了。
如果能够看到我们在原子水平上正在做什么，那么化学和生物学一定会受益非浅。
我相信我们一定能够做到。


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