包邮给孩子讲述原子

本书特色

★适合6—12岁孩子阅读的对话体科普读物，精选自法国瑟伊出版社。

★权威物理学领域的专家撰写，专业性强。

★提供一种深入而有趣的聊天范式，轻松解答复杂的科学概念和现象。

★问与答采用不同的颜色和字体，亲子共读时一目了然。

★第二辑书目：《给孩子讲述原子》《给孩子讲述大海》《给孩子讲述字母》《给孩子讲述野蛮人》《给孩子讲述饥饿》

内容简介

《给孩子讲述原子》是一本科普读物，引进自法国瑟伊出版社“给孩子讲述”系列。这个系列的特色是由专家撰写，以对话体的形式向青少年讲解与日常相关的话题。
原子理论正式确立时已是19世纪，但原子的概念却早已有之。在这本书中，让-马克·列维-勒布隆将从古希腊人的四元素概念开始，详细地叙述原子概念的发展历程，以及有关原子其他方面的知识。
古希腊思想家所说的原子与现在物理学中的原子是一个含义吗？物理学是如何接受原子的呢？
原子应该怎么分类？原子里面都有什么？
放射性又是什么？核能应该怎样运用？

相关资料

给你猜个谜语：物理学家*喜欢哪种奶酪？
一点儿头绪都没有。
托姆奶酪！[1]
啊，当然啦。但他们还喜欢另一种：夸克！
夸克是什么？
是一种我们能在德国找到的奶酪，它也是一种物质的基本粒子的名字。
那这种粒子有什么特别之处吗？
我一会儿解释给你听，让我们首先回到原子和原子的结构吧。你准备好去原子的世界游览一番了吗？
准备好啦！我很想了解它们。初中的时候老师跟我们提过，不过说得太快了，例如我还没弄明白化学上的原子与原子弹和核电站的原子能之间的关系。
你的疑惑非常合理，因为“原子”与“原子的”这些词有好几层含义，这就带来了许多混淆的地方。并且，通常所说的原子能实际上与化学上所说的狭义的原子并没有太大的关系。
先跟我说说原子吧。我猜，就像之前你想给我解释一个概念那样，你一定要跟我解释这个词的历史吧？
对啦，因为如果想要避免混淆概念，我们是不能跳过这一步的。
这么说来，关于原子的想法和原子这个词，是从什么时候开始的？来自哪里？这一次又要上溯到古希腊了吗？
说得没错。就像你知道的那样，在西方文明里，是希腊人首先对世界的本质展开深入的理论思考的。
这些思考不是哲学，而是科学吧？
实际上，在希腊人的思想里没有真正地区分二者，好比“物理”这个词来自希腊语phusis，而phusis 的意思就是普遍意义上的大自然。哲学与科学的区分也是逐渐出现的，一直到17 世纪的科学革命，这一学科体系才正式确立。你想起来我们之前的对话了吗？
是啊，是啊，不如我们先回到原子的话题？

给你猜个谜语：物理学家*喜欢哪种奶酪？

一点儿头绪都没有。

托姆奶酪！[1]

啊，当然啦。但他们还喜欢另一种：夸克！

夸克是什么？

是一种我们能在德国找到的奶酪，它也是一种物质的基本粒子的名字。

那这种粒子有什么特别之处吗？

我一会儿解释给你听，让我们首先回到原子和原子的结构吧。你准备好去原子的世界游览一番了吗？

准备好啦！我很想了解它们。初中的时候老师跟我们提过，不过说得太快了，例如我还没弄明白化学上的原子与原子弹和核电站的原子能之间的关系。

你的疑惑非常合理，因为“原子”与“原子的”这些词有好几层含义，这就带来了许多混淆的地方。并且，通常所说的原子能实际上与化学上所说的狭义的原子并没有太大的关系。

先跟我说说原子吧。我猜，就像之前你想给我解释一个概念那样，你一定要跟我解释这个词的历史吧？

对啦，因为如果想要避免混淆概念，我们是不能跳过这一步的。

这么说来，关于原子的想法和原子这个词，是从什么时候开始的？来自哪里？这一次又要上溯到古希腊了吗？

说得没错。就像你知道的那样，在西方文明里，是希腊人首先对世界的本质展开深入的理论思考的。

这些思考不是哲学，而是科学吧？

实际上，在希腊人的思想里没有真正地区分二者，好比“物理”这个词来自希腊语phusis，而phusis 的意思就是普遍意义上的大自然。哲学与科学的区分也是逐渐出现的，一直到17 世纪的科学革命，这一学科体系才正式确立。你想起来我们之前的对话了吗？

是啊，是啊，不如我们先回到原子的话题？

希腊思想家们有一个关于物质组成的疑问。我们每天都能观察到极其多样的、组成事物的要素：水、木头、铁和广义的金属、塑料、空气和其他气体、各种石头。你看看周围，能认出来几种其他的要素吗？

玻璃、羊毛、纸、动物的躯干，还有……

不错，我们可以不停地说下去。在这个扩展的序列中，我们想给他们理一理顺序。当我们看见可以把几种材料组合起来变成新的材料的时候—— 好比我们做菜那样—— 就会冒出一个自然的想法，那就是设想这些不计其数的自然物质是由几种基本要素组成的。

从四元素到原子

对啦，这些就是大家都知道的四元素吗？

不过，它们是许多希腊思想家采用的答案：土、水、火、气，它们实际上是基本成分，我们可以用它们造出任何东西。

但我看不出来能用水和火造些什么……

观察得很对。所以说，不应当把四元素与四元素名称表示的具体物质等同起来。我们所说的都是理想的物质，它们代表着基本的属性：干、湿、热、冷， 不同的组合能变成这样或那样的属性。

有了这四种属性，我们真能解释无论哪一种属性吗？

在普遍的层面上是可以的，然而我们想进入细节层面的时候，就不是特别行得通了，譬如解释为什么油可燃而水不可燃，为什么水银既是金属又是液体， 诸如此类问题。还有另一个基本问题，它让我们有了一个差不多的想法。

真的吗？什么想法？就是原子的想法吗？

是的，我们马上就要说到了。你看，拿着这颗糖，把它砸碎。

好的。

现在，选一个碎片，再把它砸碎。

用手指弄可没那么容易！

你用这个小锤子试试。

好啦。我猜你要让我选一个碎片再继续？

正是如此。试试看，告诉我你能进行到哪一步？

试不了几次，因为很快就只剩下类似粉末的东西了，如果我把它们弄碎的话，这些碎片就会变得太小而看不见。

试想一下，你的手指和小锤子变得更精细了，并且你现在正在显微镜下观察你的操作。

嗯……把它分到一个糖的原子的时候，我就该停手了，不是吗？

是的。你拿到的只不过是一个分子。但你知道的太多了，又知道存在原子，你知道的原子与物理学家和化学家知道的一样，哪怕你现在对它的性质知道得还不多。然而希腊人提出的问题，正是想弄清楚，从原理的角度出发，物质能不能被无限地分下去。也可以这么问，物质的本质是连续的、完完全全地流动的，还是不连续的、由微粒组成的？你怎么看？

我还是觉得物质应该是由“物质的微粒”组成的，但是细细思考的话，对啊，为什么它不能是连续的呢？

那么，古希腊的思想家们找到一个有趣的证伪方法。假设我们可以无限地把一种物质分下去，得到的碎片越来越小，得到的粉尘越来越细、越来越摸不出来。你是否承认，物质的碎片越小，让它从其余整体上分离所需要的功夫就越少？

是的。无论如何，貌似挺合乎逻辑。

那么，你觉得我用手机轻轻地掠过这个物体，就能带下来一些非常小的碎片吗？

对，而且如果我朝它上面吹气的话，还能吹起来更小的碎片呢。

这可不是我让你说的。你看，无论是哪种动作，不管它多么细微，无论是吹来一阵风，还是一粒灰尘的碰撞，都会引发物体的损耗。那么，为何这些物体能够保持完整，为什么它们不会迅速化为灰尘？这就让一些古希腊的思想家猜测物质并不能够无限地分下去，他们猜测切分的过程*终会碰到一个终极的、不可切分的单位，就像*基本的砖头

一样。

就是原子！对啦，我想起来老师跟我们解释说， 希腊语里的atomos 正是“无法切分”的意思。

确实如此，因为tomos 的意思是“切下的碎片”， 前面加上了希腊语中表示否定的前缀a-。注意，你还能在“tomes”这个表示很厚的书、词典等一部分的词里找到词根tomè，意思是“切分”。

啊，我们之前说到的谜语，我们把奶酪叫做tome 是因为我们可以切它？

你还记着哪！我倒不这么认为。因为这个词还有tomme 的写法。来，我们一起在网上找一下词根。有了，“从古普罗旺斯语toma 而来，在通俗拉丁语中是toma，意为含油的奶酪”。没什么联系。我们现在来说说原子。狭义上，它是一个没有损耗、无法折断、不可分割的物体，至少对古希腊的原子物理学家是这样，他们中有留基伯、德谟克利特（AEC 5 世纪）， 伊壁鸠鲁（AEC 4 世纪）……

[1] 本句原文“La tome”（托姆奶酪）与“L’atome”（原子）读音相同。

作者简介

让-马克·列维-勒布隆（Jean-Marc Lévy-Leblond），出生于1940年，法国物理学家、文论家。曾先后在法国国家科学研究中心（CNRS）担任研究员，在巴黎第七大学、尼斯大学的物理、哲学和传播学系担任教授。后来成为尼斯大学的荣誉教授。发表过众多涉及理论物理、数学物理和认识论领域的研究性文章，在法国科学界和文化界具有较高的知名度和影响力。