Physics 版 (精华区)

发信人: Rg (RedGardenia), 信区: Physics
标  题: §2新世界的轮廓
发信站: 哈工大紫丁香 (2003年05月13日08:13:02 星期二), 站内信件

在二十世纪以前人们对于原子难道就一无所知吗?从某
种意义上来说，他们是知道一些的，也就是说，他们猜想并推
测到了一些。
    人类喜爱思索的头脑早已推测到这些东西，早已想象出
那些只是在几世纪以后才变为现实的东西。
   在远古的年代里，当人类的足迹还远远没有踏上发明之
路以前，人们就已经猜出，在他们居住的狭小天地以外，还会
有别的土地、动物和人。
    同样地，人们还感觉到有个微观世界存在着，虽然它的实
  际发现还是很久以后的事。人们用不着长途跋涉去寻找这个
  新世界，因为它就在眼前，就在环绕着他们的一切物体中。
    在往昔，思想家冥思苦想自然界是怎样从混沌之中创造
  出我们周围的这个世界的。 这个世界为什么会存在着形形
    色色的东西?他们问道："自然界是否就象一个建筑师那样，
    用小石块来建造大房屋?  那么这些小石块又是些什么东西
    呢?"
    高山峻岭被水、风和火山的神秘力量剥蚀净尽。岩石一
    块块地松脱下来，随着时间的流逝逐步崩裂成碎片。千万年
    过去了，这些碎石又风化成尘埃。
    物质的这种不断分解有没有止境呢?有没有那样小的微
    粒，甚至自然界都不能把它们再分割了呢?回答是有的。古
    代许多哲学家如伊壁鸠鲁，德谟克利特就是这样说的。这些
    微粒被取名为"原子"。它们的主要特点是不能再进一步分
    割。在希腊文里"原子"的意思就是不可分的。
    那么原子又是什么样的呢?在古代，这个问题一直是得
    不到回答的。原子可能是一个坚实的不可穿透的球体，但也
    可能不是这样的。另一个问题是：  原子又有多少不同的品
    种?或许有一千种，或许只有一种。某些哲学家(例如希腊的
    亚里士多德便是其中之一)认为很可能有四种。他们认为整
    个世界是由四种元素--水、空气、土和火--构成的。而这
    些元素本身又被认为是由原子构成的。
    人们现在或许会这样想：仅仅有这点微不足道的知识，
    那里还谈得上什么进步。确实是这样。可是科学迈出的最初
    步伐往往有广度而没有深度。多少事物环绕着人类!第一件
    事是找出它们之间的相互关系，往后，也只是往后，才能去认
    识它们的构造当科学还在襁褓之中的时候，原子的概念是一个天才的
    猜想。但它汉仅是一个猜想。它既非来自某种观察，又没有
    任何实验的依据。就这样，原子很快就被人们遗忘得一干二
    净了。
    直到十九世纪初，人们才又重新想起了原子，最好是说又
    重新创造了原子。创造它它们的不是物理学家，而是化学家。
    十九世纪初期，不论对社会史学家来说，还是对科学史学
    家来说，都是一个有趣的时代：拿破仑正在重新划分欧洲国
    家的疆域；另一方面，在当时屈指可数的几个宁静的实验室
    中，人们在对事物的本性进行着重大的重新估计。看来似乎
    是相当牢靠的概念又被人们重新考虑。
    英国的杨氏和法国的夫累涅尔奠定了光的波动学说的基
    础。挪威的阿贝耳和法国的伽洛瓦为现代数学大厦奠立了基
    石。  法国人拉瓦锡和英国人道尔顿以事实证明化学能够创
    造奇迹。那个时期的化学家、物理学家和数学家作出了一系
    列的杰出发现，为十九世纪后半期精密科学的繁荣开辟了道
    路。
    1815年，一个不知名的英国学者普劳特发表了这样一种
    观点：有一种微小的粒子，它参与多种多样的化学反应，而其
    自身不被破坏或重建。这种粒子显然就是原子。
    就在那些年代里，著名的法国科学家拉格兰日为经典力
    学创立了完整而优美的形式，可是后来人们发现，在这种完美
    的形式中原子却没有栖身之地。

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