如果有一天地球只剩下你一个人,你会留下这句话吗?

2020-05-25 10:00     互联网

如果有一天,地球上只剩下你一个人,而你要给这个星球留下最后一句话,以便有其他生命到来时,他们能够了解人类过去最重要的科学,你会留下哪一句?

物理学家费曼曾经说过,如果要用一句话来说明人类科学最重大的发现,他会选择“物质是由原子构成的”这一句。然而,如果是德布罗意的话,估计他还会加上一个逗号,然后补上“并且具有波粒二象性。”

“物质是由原子构成的,并且具有波粒二象性。”

20世纪之前,杨氏双缝等实验和麦克斯韦电磁方程让人们坚信,光是一种波,而电子、原子则是一粒一粒的。1905年爱因斯坦的光电效应证实了光不仅是一种波还具有粒子的性质,也就是光子。光是具有波粒二象性的。然而,如果有人告诉你,不仅光具有波粒二象性,电子、原子、和它们组成我们的物质也都具有波粒二象性,你会不会感到背脊发凉?我们的身体难道也是一种波?真是鄙夷所思!

物质具有波粒二象性,这不是科学家们的凭空臆想,而是通过无数次的科学推理和实验去证明得出的结论。这是一个跌宕起伏的过程......

最早认为物质是由原子构成的说法,是2000年前古希腊人留基伯和他的学生德莫克利特提出的。虽然当时只是一个猜想,但是这一概念的提出,可说是人类一个伟大的创举。

2000年后的19世纪初,英国化学家约翰·道尔顿才通过实验的方法把原子的推测转变为科学的概念。1905年7月18日爱因斯坦发表的论文《热的分子运动论所要求的静止液体中悬浮粒子的运动》又一次实锤证明了分子和原子的存在。

约翰·道尔顿

当时人们认为,原子已经是构成物质的最小单元了,它是无法再分割的。然而,到了19世纪末,大自然似乎又给人们一些启示:原子内部应该还有一些不同的结构。

1895年,德国的科学家伦琴发现了X射线;1896年,法国的科学家贝克勒尔发现了铀原子具有放射性;1898年,居里夫妇发现了放射性比铀更强的元素镭。这些现象说明原子内部是不稳定的,它是不是还有什么我们不知道的构造呢?卢瑟福就曾推测,这种放射性是原子自身内部分裂成新的原子过程中的一种表现。然而,原子怎么可能可以再分割和改变呢?当时几乎没有人相信这种观点。

100新西兰元上的卢瑟福

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