尋找萬物的本源，現代化學的起源

物質本源的哲學思辨

如果說起西方哲學的開端，那一定是那一句石破天驚的：

萬物的本源是水。

這句話正是素有「科學和哲學之祖」之稱的泰勒斯所說。

可能你要說，這話有啥了不起的？

實際上，這句話開啟了人類對於「萬物的本源」思考。而且自從泰勒斯起了個頭，就一發不可收拾。在他之後，有人提出：萬物的本源是火。也有人認為是萬物的本源是「邏克斯」，著名的哲學家，數學家畢達哥拉斯則認為：

萬物的本源是數。

當然，也不乏至今聽起來都特別有哲理的認識，那就是普羅泰戈拉所說的：

人是萬物的尺度。

當然，今天我要聊的是科學，而不是哲學，但我們要知道的是，科學是從「自然哲學」這一支中發展而來。

關於「萬物本源」的探討主要從兩個角度出發，第一種就是尋找構成萬物的最小組成部分；第二種就是抽象出背後的道理。

泰勒斯的「萬物的本源是水」其實就是第一種，而畢達哥拉斯的「萬物皆數」則屬於第二種。

我們這次主要講述第一種，在古希臘時期，最為我們所熟知的其實是德謨克利特提出的「原子論」，他認為：

萬物的本源是由原子和虛空構成，原子不可再分割。

不過，德謨克利特當時被亞里士多德所壓制，亞里士多德認為，

萬物的本源是水、火、土、氣以及以太。

後來亞里士多德的理論成為了當時的主流理論。除了古希臘的哲學家，中國的先秦諸子也有對於世界本源的闡述，印度的學者也有和德謨克利特類似的想法。

但是，他們都有一個共同點，那就是整個論證過程都依靠哲學思辨。說白了，就是開腦洞。所以，德謨克利特的「原子」和我們現在所說的「原子」其實並不是一回事。

近代物理和化學的「原子論」

對於「萬物本源」的探討，隨著古希臘羅馬的沒落沉寂了了1000多年。1778年，拉瓦錫把定量研究引入了化學實驗中。他發現，

反應物的總質量等於生成物的總質量，並且參與反應的元素比例也總是相同的。

「元素」的概念其實就是由拉瓦錫最先提出的，而定量研究化學實驗的方法還直接證明「質量守恆定律」。1789年，拉瓦錫發表第一個現代化學元素列表，其中就包含了39種元素。

後來，道爾頓從拉瓦錫的研究獲得了靈感。在1803年，道爾頓提出了「原子論」。這個理論有這麼幾條假設：

物質由原子組成，原子是不可分割的。

一種元素的所有原子都是相同的。

不同元素的原子具有不同的重量和化學性質。

不同元素的原子以整數比構成化合物。

原子無法被創造和毀滅，化學反應本質上就是原子的重新排列。

道爾頓還發表了一份原子相對質量的表格，為了方便使用，他設定氫的原子質量為1，以此作為相對原子質量的基準。還用自己創立的符號來表達原子和化合物。

經過拉瓦錫，道爾頓的研究，研究化學反應，科學家可以通過測量反應物和生成物，來計算其他元素的質量。所以，道爾頓的「原子論」是一個可以和事實進行對照，看看預言和事實是不是相符合的理論，也就是說，這個理論具備了可證偽的特質，這也使得化學這門學科從這個時期開始成為了一個真正的科學理論。

就是在這個時候，原子被認為是構成萬物的最小組成單位，也在萬物本源的競賽中處於領先地位。不過，此時的「原子」以及和德謨克利特的「原子」不一樣了。

而且我們要注意的是，也就是在道爾頓時期，元素和原子之間的橋樑得以建立，加上量化研究，化學家們開始發了瘋一樣的尋找新元素，並且元素周期表也開始呼之欲出，那元素周期表到底是如何得出來的呢？我們下期再聊。

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