目前最小的物質單位是什麼（物質能夠無限分割嗎）

2023-04-17 11:08:18

真理是怎樣發現的

物質能夠無限分割嗎

倒不是閒得無聊，但如果把一個物體分為 2、4、8、16、32、64……這樣不斷地分割下去，結果會怎樣呢？當然，在現實中由於刃具性能有限，不久就會再也分不下去了。但是，如果在頭腦中有一把理想的刃具，用它一直分割下去，情況到底會怎什麼樣呢？是否可以無限制地分割下去呢，還是有再也不能分割下去的最小單位呢？前一種叫無限分割論，後一種叫原子論。

在古希臘，這兩種觀點之間曾進行過激烈的論戰。無限分割論，有日常的經驗為依據，容易站住腳。因為，只要回答可以無限分割下去就行了。然而，要是分割有限度，那麼，最小的單位是多小，又是什麼樣子，是什麼樣的運動方式？這些疑問必須予以回答。然而，這樣一來，就得考慮各種各樣的條件，並對各種現象進行廣泛、深入而具體的解釋。

（公元前470～400年）。他認為，原子極小而硬，無色、無味、無臭，大小、形狀和重量因物質的不同而異。宇宙是一個巨大的真空，無數的原子在其中不斷地作不規則的運動。這些原子組合、分離便產生所有物體，並使之變化和流動。

可以說，這種原子論構成了希臘自然哲學的最後的頂峰。原子論是研究起源的，即向水 （泰勒斯）、空氣（阿拉克西米尼）、火（赫拉克利特）、土四種元素（恩培多克勒）尋求物質的基礎的。

但是，希臘哲學的主流支持無限分割論，對原子論發起了總攻。特別是想通過否定真空的存在，集中力量摧毀原子論的基礎。「自然不歡迎真空」是他們的口號。亞里斯多德堅持認為：「在真空中所有的物體應該以同樣的速度運動，然而這是不可能的。因此，真空並不存在。」原子論雖然得到了伊壁鳩魯派等少數派的支持，但由於有亞里斯多德這位權威，其後，在歐洲一直受到忽視。

但是，到16世紀，由於託裡拆利、巴斯卡、格裡克等人的努力，證實了真空的存在，原子論重新抬頭。到牛頓時代，大多數物理學者都相信了原子論。到19世紀初，道爾頓進而將它引入化學領域，建立了今天的牢固陣地。

光是粒子還是波

系統提出歐幾裡得幾何學的歐幾裡得還就光學問題寫了一本出色的書。

他說，物體所以能看見，是因為眼睛發出的光射到物體上的結果。但後來證明，情況卻相反，人們逐漸認識到，光線是獨立於眼而單獨存在的東西，由於光線進入眼睛刺激視網膜，才看見了東西。

那麼，光是什麼呢？在弄清光的直射、反射和折射等現象，以及光速有限的事實後，才知道光是在空間運動的一種什麼東西。這裡出現了微粒子論和波動論兩種說法。這兩種說法對立，長期爭論不休，各有勝負。

波動論的先驅者是英國的羅伯特·胡克（1635～1703年），

但最先將它系統化的是荷蘭的惠更斯（1629～1695年）。惠更斯認為，光是充滿宇宙的光介質的波動，關於光波的傳動方法，叫做所謂的惠更斯原理。他雖然運用這個理論很好地說明了光的折射和波動，但沒能充分地說明光的直射。此外，也沒能充分地說明1669年發現的冰州石的雙折射，這是因為他把光看成是縱波 （介質的振動方向同波的前進方向一致）的緣故。

對此，伊薩克·牛頓（1642～1727年）

採取了粒子論的立場。其主要原因是因為他認為波動論不能很好地說明光的直射。粒子論也能夠充分說明反射和折射的規律，但得出的結論與波動論恰恰相反，波動論認為光的速度在折射率高的介質中會變快。不過，一部分現象單靠粒子論是不能圓滿解釋的，於是在無可奈何的情況下，他假定存在著一種周期性的性質。

在物理學上，牛頓是絕對的權威，因此，在他死後大約100年，粒子論甚囂塵上，而波動論則被人們遺忘了。

波動論的復活是由於英國的託馬斯·揚（1773～1829年）和法國的奧古斯丁·菲涅爾（1788～1827年）努力的結果。兩人同惠更斯相反，認為光是橫波 （介質的振動方向同光波的前進方向成直角），用這種理論完全可以說明光的幹涉、反射和偏轉等現象，而且，由於光波的波長極短，也可以說明直射性。粒子論對解釋上述各種現象無能為力。1850年，傅科證明：光在水中的速度比在空氣中要慢。這成了一個致命傷。

但是，到20世紀，相繼發現的光電效應和康普頓效應等不把光看成粒子就不能解釋現象。

今天，由於有了量子力學，根據實驗的不同，光有時顯示出波動的性質，有時又顯示出粒子的性質，這兩種解釋方法都有道理，不分上下。

誰先發現微積分

圍繞著是誰發現了微積分的爭論，出現了科學史上從未有過的激烈而又長期的爭論。但是，挑起爭端，甚至發展成說是剽竊的，不是當事者，而是有關的人。

首先，請看看有關事實吧！據伊薩克·牛頓（1642～1727年）自己說，微積分是偶然在1666年發現的。那年他為躲避倫敦廣為流行的鼠疫而回到故鄉。但是，正式發表整個微積分體系是在70年之後，即在他去世後的1736年。他的主要著作《自然哲學的數學原理》（1686年出版）中也沒有談及微積分。但是，他在1669年前後，曾向兩三個知己透露過微積分的梗概。

萊布尼茨

（1646～1716年）同牛頓之間的通信始於1676年。在牛頓的最初來信中，有「6acc……4s9tl2vx」這樣一些不知什麼意思的符號。這是當時流行的文字遊戲（字謎），如果把它們很好地排列起來，在拉丁語裡就成了：「在列出包括任何數的流量（變數）的方程式時，需要找出其流率（微分係數），以及相反的流率。」

第二年，1677年，萊布尼茨給牛頓寫了回信。在這封回信中，萊布尼茨用dx、dy等符號明確地敘述了他思考出的微分方法。在這之前的字謎中是否透露過微積分的秘密呢？這成了以後爭論的焦點。

1684年，萊布尼茨公布了自己的方法。當時，兩人關係還好。爭論始於1699年。對萊布尼茨懷有敵意的瑞士數學家德·迪耶在皇家學會上發表論文說，萊布尼茨的微積分是剽竊牛頓的成果。

萊布尼茨對此提出了抗議，但他過於輕率，於1705年發表了暗示牛頓才是剽竊他人成果的文章。這引起了奧克斯福德大學教授約翰·基爾的憤怒，他強烈地譴責說：萊布尼茨才是剽竊者。

萊布尼茨要求皇家學會取消基爾的發言。然而，當時的學會會長正是牛頓本人。牛頓雖然為此組織了調查委員會，但1715年公布的結論不出所料，說：「牛頓才是微積分的創始人。」在兩人相繼去世後，由於英國和德國的國民情緒高漲，爭論仍然激烈地持續了很長一段時間。但是，今天，人們普遍認為，兩人都各自發現了微積分：從發現來說，牛頓早些；從發表來說，萊布尼茨則先於牛頓。