物质的秘密:藏在微观粒子里的神奇世界 · 第一节
《物质的秘密:藏在微观粒子里的神奇世界》第一节
本节从"万物由相同的基本粒子构成"这一前提出发,说明物理学不靠直接触摸,而靠抽象与测量来把握物质:伽利略研究下落时舍弃形状、材料等属性,只保留时间、加速度、速度等参数……
本节从"万物由相同的基本粒子构成"这一前提出发,说明物理学不靠直接触摸,而靠抽象与测量来把握物质:伽利略研究下落时舍弃形状、材料等属性,只保留时间、加速度、速度等参数,才写出第一个数学物理定律。
古希腊思想家从"物质不可无限分割"推出存在最小的、不可再分的"原子",并设想原子坚硬、永恒、在真空中运动,但因无法被看见而长期受冷落,亚里士多德的连续物质观更占上风。1905年爱因斯坦从布朗运动出发,指出花粉颗粒的无规则跳动是水分子撞击所致;1906年让·佩兰用实验证实了这一假设,原子的存在由此确立。
随后原子"不可分"的观念被推翻:1909年卢瑟福与汉斯·盖革研制出可逐个探测α粒子的计数器,1911年他的学生欧内斯特·马斯登发现极少数α粒子被金箔原路弹回,据此卢瑟福提出原子由高密度的带正电原子核和外围电子组成,内部大部分是空隙,原子核不足原子大小的万分之一。原子既可分割(失去电子即成离子),也非充盈实体。既然经典定律无法解释原子如何吸收、发射光,物理学家不得不放弃若干传统原则,量子物理学由此诞生。