第1章 原子和量子
1.1 原子学说
世界是物质的，物质是运动的，运动是有规律的，规律是能被人认识和应用的，这是学习自然科学者的基本认识。但是什么是物质，它由什么组成，相互作用如何，等等，这些都不是简单的问题，是人类长期科学研究的内容。
在《费恩曼物理学讲义》的第一卷的第一章第二节，美国物理学家费恩曼（R.Feynman，1918～1988）提出了这样一个问题：
“假如由于某种大灾难，所有的科学知识都丢失了，只有一句话传给下一代，那么怎样才能用最少的词汇来表达最多的信息呢?我相信这句话是关于原子的假设（或者说原子的事实，无论你愿意怎样称呼都行）：所有的物体都是由原子构成的——这些原子是一些小小的粒子，它们永远不停地运动着。当彼此略微离开时相互吸引，而过于接近时又互相排斥。只要稍微想一下，你就会发现，在这一句话中包含了大量的有关世界的信息。”
1.1.1思辨的原子论
原子这个概念最早是在公元前5～前4世纪由希腊的自然哲学家们引入的。在希腊语中“原子”是“不可分割”的意思，即物质最小的组成成分，不可能再作进一步的分割。公元前5世纪的古希腊哲学家留基伯（Leucippus）在致力于思考分割物质问题后，得出一个结论：分割过程不能永远继续下去，物质的碎片迟早会达到不可能分得更小的地步。他的学生德谟克里特（Demokritos，公元前460～？）接受了这种物质碎片会小到不可再分的观念，并称这种物质的最小组成单位为“原子”。亚里士多德（Aristoteles，公元前384前322）认为水、火、空气和泥土是构成物质的基本元素，中国古代的哲学家早在周代就提出五行说，即万物都是由金、木、水、火、土五种基本要素构成。这是思辨的原子论阶段。
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