关于物质.我们还不知道的

第3 章 我们都是由原子构成的 不论天上还是地下，不论脆弱还是坚固，物质都遵循相同的规律。在我们的地球上，物质有着各种各样奇异的形态。 物质或自由如空气，或坚硬如岩石，或鲜活如植物。在我们这座遍布水源的星球上，有生命的物质几乎存在于各种环境之中。 你、你的妈妈和你的爸爸，甚至是英国女王，大家都是由相同的微小的物质颗粒组成的。 我们人类是一种普遍的、稳定的物质，物理学家们还会研究那些不稳定的物质，它们中的很多出现后就会消失。宇宙中还存在一种我们看不见的“暗物质”，它会干扰与它相邻的物质。 我们是由极小的微粒组成的，这些微粒小到我们根本无法看见。 古希腊人和拉丁人曾做过有关构成物质的微粒的假设。很久很久以前，古时候的几位思想家曾认为，我们可能并不是一个单一的个体，我们所看见的所有东西都由肉眼看不见的、不可再分的小颗粒组成。这些希腊思想家包括留基伯、德谟克利特、伊壁鸠鲁、卢克莱修，他们的观点如下：物质不可能被无限切分，分割到*后总会剩下一种“不可再分”的颗粒物，他们将这种颗粒物称作“原子”，这一名称在希腊语中意为“不能被分割的”。 近代的学者们发现了原子，但他们对原子的认识与古人不同。在他们看来，我们的确是由微粒构成的。并且他们与先贤们一样，将这种微粒称作“原子”。但他们成功测量出了原子的大小：一亿分之一厘米。想象一下，一亿个小微粒紧密排列，*后构成的“队伍”长度只有一厘米，这会是什么样的情景！ 不会思考的物体、开花的樱桃树、乌龟、人，还有铅笔、橡皮、箱子，还有长壳或没长壳的、跟我们一样聪明的动物，所有这些都是由原子构成的，这种原子与希腊人和拉丁人当时所想象的完全不一样——现代人对原子的认识比古代可深入太多太多。 我们无一例外，都是由原子构成的，但若说原子是“不能被分割的”，那恐怕就与事实相左了。1911年，新西兰科学家欧内斯特·卢瑟福首先发现：原子有一个小内核，即“原子核”。核外还有一些带负电的小微粒，即“电子”；带正电的原子核密度极大，带负电的电子则围绕原子核运动……原子核的密度是水的密度的2000万亿倍，也就是说，容量为1升的瓶子如果装满原子核，它的重量将达到1000亿吨。 20世纪，人们对于原子的认识不断加深……人们发现原子核和电子之间是一片虚空，不存在任何东西，也就是说，物质的内部充满了虚空。此外，电子并不像现在的书中所描述的那样，围绕着某些轨道运动，它们的运动没有特定轨道。*后，原子核由两种微粒组成：一种是带正电的质子，一种是不带电的中子。 人们从未停止过前进的步伐，对于原子的认识仍然会不断提升。当今的研究者们从过去汲取经验，他们明白了“即便是*伟大的物理学家也会出错”的道理。人们学会了利用原子能，当然，这种利用有好的方面也有不好的方面。某些原子的原子核裂变会释放出巨大的能量，如原子弹爆炸。当这种能量可以被控制时，就可以在核电站被转换成电能。 科学家小语 古希腊人在当时看不到、也感觉不到原子的存在，他们只能想象原子是不可再分的、永恒的、内部不虚空的。在他们看来，原子按照不同的排列方式组合起来，构成我们身边的各种物质，就像字母构成单词一样。这些古希腊人的想法十分值得探究，但直到20世纪初，始终都没有人将探索付诸实践。19005年，阿尔伯特·爱因斯坦发表了一片文章，又将那些有趣的设想呈现了出来。研究者通过显微镜观察发现，悬浮于水滴中的花粉粒会不停地做不规则的群体运动，他认为这种运动并非偶然：花粉粒必定与某种微粒物质发生了碰撞，所以才会被迫改变运动方向。而爱因斯坦的研究证实了这一点。1906年，让·佩林在巴黎进行了一系列实验，实验结果证明：分子是存在的，而且分子是由原子构成的。当时的人们仍然认为原子是不可再分的。但很快，欧内斯特·卢瑟福就发现，原子像樱桃一样也有内核。它们并不简单，甚至不应该被称作原子，因为原子可以被分为若干部分。例如，如果加热或点燃原子，那么它们很可能会因此分裂出若干电子，从而变成“离子”。此外，原子不仅与前人所设想的大不一样，而且也不遵循日常生活的种种规律，关于这一点我们正在积极地进行探索。