五堂极简科学史课
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原子的物理模型和物质的可分性——看到不可见的微观世界

千百年来,人类对于茫茫宇宙和微观的物质世界有着各种各样的神奇遐想、神话和探索的故事,但是在近代望远镜和显微镜发明之后,才使人的视觉得到初步的延伸。当胡克(Robert Hooke,1635—1703)首次用显微镜看到植物的细胞壁时,牛顿(Isaac Newton,1643—1727)就把古代的原子论作为自己治学的基础,在他看来宇宙万物最终都是由连上帝也打不破的最小粒子靠引力和斥力相互作用形成的。为了说明科学家们对物质组成底蕴的探索过程,还需要从头说起,因为原子这个实体在发现它之前一直是一种哲学设想和科学假设,尽管用它能说明大量自然现象,可是在1908年以前它不过是个概念和假设而已,只不过是越来越有道理的假设,就像道尔顿(John Dalton,1766—1844)原子论逐渐得到广泛承认那样。

如果我们把物质的组成层次看成一个个阶梯,那么我们往往把眼前的物体看成宏观的,将天体看成宇观的,把分子和原子作为界标,比它们小的物质可以称之为微观的。这样看来,原子这个层次十分重要,在原子内有个极其复杂而神秘的微观世界,诱使人们去了解,去揭示,这就需要在人的力量尚不能看到和将它们打破以便看个究竟之前,只能先提出种种猜想和构思模型。这是人类认识自然的必经之路,吸引了很多科学探索者的兴趣。