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物質是否能無限分割下去這個問題,人類從古代一直討論到今天

分割原子

在原子學說的發展過程中,有一段頗有教訓的歷史。

古時候,人們仰視日月星辰,奇峰峭壁;俯察長河大川、沙石草木,有時不禁提出這樣的問題:品類繁多的宇宙萬物到底是由什麼構成的?是怎樣構成的?大自然中千變萬化的事物,給人們提供了許許多多發人深思的現象。譬如一堆沙粒,從遠處看去似乎它們都是連續的整體,而實際上卻是由無數顆小沙粒組成的;天上的銀河,一眼望去好像是一條白色的輝帶,然而,它卻是由數量龐大的星體聚集而成的……,這些現象很容易使人們想到:一切大的東西都是小小的顆粒構成的。

我國早在2000多年前的春秋戰國時期,墨子就提出了類似「原子」的說法。

當時他和莊子發生了激烈的爭論。莊子說,要是有一根一尺長的木棍,我今天把它折成兩段,明天再把那半段再折成兩段,後天又把那半段的半段再折成兩段……這樣一直折下去,即使折了30萬年也沒個完,可以永無盡止地折下去。墨子不同意莊子的看法,墨子說,不可能無限制地折下去,折到後來一定會遇到「盡頭」(墨子稱之為「端」),在那時,就不能再折下去了,「端」就是不可再分的最小顆粒。比墨子稍後一些,古希臘有位著名的哲學家,名叫德謨克利特。

他和墨子一樣,認為對於物體是不可能無限分割的,分到最後,一定會遇到一種不可再分的最小單位,這種最小單位,他名之曰:「不可分者」。

這些論點先後被我國翻譯成「原子」。所以,不論是墨子的「端」,還是德漠克利特的「原子」,都包含著「不可再分」的意思。德謨克利特的繼承者,古羅馬的盧克來修,

在一本題為《物活論》的書中,又一次表達了德謨克利特的原子觀點。以德謨克利特為首的古代原子學說,認為原子是客觀存在的,並且是不可分割的,是永恆地運動著的。德謨克利特的樸素唯物主義的原子學說,在當時的歷史條件下,雖然只是一種猜測,但是由於它是用唯物主義觀點來解釋世界的,因而受到了唯心主義和宗教勢力的竭力反對。然而,古老的原子學說並沒有被唯物主義的黑風惡浪所吞沒,卻一直流傳下來。

17世紀中葉,隨著時代的前進,科學的發展,使原子學說又獲新生,重新活躍起來。1803年,英國科學家道爾頓用原子論解釋了定比定律,提出了倍比定律,並測出了一些元素的原子量,從此,原子學說就從一種古老的猜測,變成為科學的理論,結束了化學史上愚昧的煉金時代。

原子學說闡明:物質是由原子組成的;原子是不可再分的最小微粒;同一種原子的重量、大小都是一樣的;一切原子都處在不停地運動中。原子學說的創立和發展,對當時的科學發展無疑起了促進的作用。人們利用這個學說解釋了不少過去所不能解釋的物理現象和化學現象。

到了19世紀,原子學說就佔據了統治地位。但是,科學實驗只證明了物質是由原子構成的,並沒有證明原子是「不可再分」的最小微粒。

當時許多科學家並不理解這一點,他們把原子「不可再分」的觀點奉為「金科玉律」,因而原子是構成整個世界的「最小磚石」就成了當時不容置疑的信條。由於原子學說取得了一定的成就,使得不少的科學家沉醉於完美而和諧的氣氛之中,認為既然原子是構成整個世界的「最小磚石」,那末,一當人們認識了原子以及它們的運動規律,真理就被窮盡了。「終極理論」就形成了,科學家除了對已有的理論進行修修補補之外,似乎已經無可作為了。正如普朗克的老師菲力浦·若里所說:「其實,科學已到達了它的頂峰,研究它沒有多大意義。大廈已建造好了,如果其中還有什麼不足的話,那是可以用一些枯燥無味的修飾工作來消除的。」若里的話並非一己之見,當時多數科學家都作如是觀。

然而,正當這些科學家舉杯慶賀「終極理論」大廈的落成,舉手歡呼科學到達登峰造極的境地的時候,一系列新的科學發現,打破了「終極理論」的迷夢,在人們面前展示了一個嶄新的世界。1895年,德國科學家倫琴,發現了一種不可見的新型射線,因為當時他不知道這是一種什麼射線,所以稱之為X射線。

X射線具有很大的穿透能力,能透過木材和肉體等物質;1896年,法國科學家貝克勒爾又發現了一種新的射線,它是從鈾的化合物中放射出來的一種射線,人們稱之為貝克勒爾射線

;1897年英國物理學家湯姆遜發現了電子;1898年居里夫婦發現了鐳。

鐳具有強烈的放射性,它比鈾的放射性還要大幾百萬倍,鐳所放射出來的三種性質不同的射線,經過研究發現:α射線是另一種元素——氦的原子核;β射線是一科高速運動的電子流;而γ射線卻是一種波長極短的電磁波這些科學上的重大發現,把一向被認為是「不可再分」由原子打碎了,剝開了原子的「表皮」,雄辯地證實了:原子的內部還有複雜的結構,它根本不是組成物質的「最小的磚石」。這就有力地否定了把原子學說視為「終極理論」的形而上學的觀點。

按理說,對於科學上的新發現,應該伸出雙臂來歡迎。但是,被形而上學的「終極理論」思想僵化了頭腦的人,無法理解科學土壤中萌發出的新生幼芽,相反,卻把它們視之為「不可理解」的「怪物」。起初,他們試圖對一系列的科學發現進行各種解釋。然而,他們所用的武器卻幾乎都是從舊的原子學說的武庫中尋找出來的,想把新的科學發現束縛在舊學說的框框中,這當然是徒勞的。

於是,他們苦惱、 徨、徘徊、甚至對科學喪失信心。著名的物理學家洛倫茲哀嘆道;「在今天,許多人提出了與昨天他們說過的話完全相反的主張,在這樣的時代,真理已經沒有標準了,也不知道科學是什麼了。我很悔恨,我沒有在這些矛盾出現的五年前死去。

」著名的科學家玻耳茲曼甚至走上了自殺的道路。

這完全是形而上學的「終極理論」所釀成的悲劇。就在這時,唯心主義乘虛而入,利用一些科學家的混亂思想,出來兜售他們的主觀唯心主義。他們把一系列的科學發現歪曲為「物質消失了」,「物理學毀滅了」,並把物理學的發展歪曲為「現代物理學危機」


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