学部委员唐孝威教授主持 原子模型的建立和发展

 古代哲学家在以往漫长的岁月中对物质的结构有过许多设想.他们中具有代表性的是古希腊的留基伯(Leueippus)和他的学生德谟克利特(Dmocrituse),被称为古原子论的奠基者.他们认为物质是由简单的不可分割的基本单元--原子组成.这种朴素的思想虽属机械唯物论,却是原子论的萌芽.如今世界上通常使用的原子一词,就沿用了古希腊的atoma(原意是不可分割的).在古印度将原子称为anu(意为微小).在我国战国时期的墨家称为“端”,意思是组成物质的不可分割的最原始的东西;而名家称为“小一”,认为“小一”这东西不再有内,也就无法再分割了,即为最原始的微粒.     

邮票上的物理学史——原子论的确立

原子论最早是由古希腊哲学家德谟克利特 (邮票见本专栏第一篇“古希腊时期”)提出的 .他认为 ,万事万物都由原子和虚空组成 .原子既不可分 ,也不会变 ,并且没有内部组成 .不同元素的原子不同 .它们以机械的嵌合方式结合 ,构成万物 .各种物体及其属性的差别归结为组成它们的原子的数量不同 .这个理论带有朴素唯物论的色彩 .伊壁鸠鲁继承和发展了德谟克利特的原子论 ,他的原子可以有内部组成 ,但仍是不可分的 .罗马的卢克莱修的长诗《论物性》系统地阐述和宣扬了伊壁鸠鲁的原子论 .文艺复兴后 ,原子论也得到恢复 .对早期原子论做出重要贡献的…     

微观世界的研究——谈高能物理的现状

 高能物理又名粒子物理,研究物质的最基本的组成部分,也就是微观世界的粒子的性质及其相互作用、运动规律.物质究竟是由什么基本的东西所组成的,这是人类自古以来就探索的一个问题.两千多年前我国春秋、战国时代流行“五行”学说,认为世界万物都是由金、木、水、火、土五样东西所组成的.同时代的希腊哲学家提出了“原子”假说,认为万物都是由非常微小的、不可再分割的微粒所组成的,把这种微位叫作“原子”,希腊文原意是不可分割的意思.     

邮票上的物理学史B28--原子论的确立

原子论最早是由古希腊哲学家德谟克利特(邮票见本专栏第一篇"古希腊时期")提出的.他认为,万事万物都由原子和虚空组成.原子既不可分,也不会变,并且没有内部组成.不同元素的原子不同.它们以机械的嵌合方式结合,构成万物.各种物体及其属性的差别归结为组成它们的原子的数量不同.这个理论带有朴素唯物论的色彩.伊壁鸠鲁继承和发展了德谟克利特的原子论,他的原子可以有内部组成,但仍是不可分的.罗马的卢克莱修的长诗<论物性 >系统地阐述和宣扬了伊壁鸠鲁的原子论.     

微观物质组成理论的发展与近现代科学（上）

 一、研究微观物质组成理论发展的重大意义 二、古希腊原子论 三、古原子论在近代的恢复和科学化     

物质微观结构的层次

可以说有史以来人类就在不断地思索:我们周围那丰富多彩的大自然是怎样构成的?支配着它的基本规律是什么?在科学技术不发达的古代,人们很难找到这些问题的答案。于是,不得不求助于宗教。产生了如“盘古开天”、“上帝造人”之类的神话。但另一方面,也有一些古代科学家和哲学家,以物质为基础来寻求自然界的客观规律。例如,我国在商周之际就出现了具有朴素唯物自然观的阴阳说和五行说,认为水、火、木、金、土这五种东西是万物之本。在古希腊,也有一种学说称火、土、水、气是自然界的四种独立元素,由它们组成其它一切物质。这些思想的共同点,就是认为多种多样的物质是由少数东西构成的。约在公元前400年希腊哲学家德谟克利特更明确提出,物质是由极小的不可再分的粒子构成的。英语中的atom(原子)一词,就来源于希腊语,含义是“不可再分之物”。但在当时,这种假说只停留在哲学的思辩阶段,无法从实验上证实原子的存在,更无法了解其具体属性。 直到近代,自然科学发展起来后,于19世纪初,道尔顿和阿伏加德罗先后发展了原子和分子的概念。1896年,门捷列夫发现了元素的周期律,表明原子论确实反映了物质内部结构。这样,直至上世纪末本世纪初。人们认为已找到了组成自然界各种物质的最小     

1906年9月5日:统计力学的奠基者玻尔兹曼悲剧性地离世了

 原子说主张所有的物质均由不可分割的细小质点所组成, 早在古希腊时期即有人提出。19世纪初, 道耳顿(John Dalton, 1766～1844, 英国化学、气象及物理学家)基于原子论, 提出混合气体的分压律及化合物的倍比法则之后, 原子说逐渐为人所接受。1909年, 佩兰(Jean Baptiste Perrin, 法国物理学家, 1926年获诺贝尔物理奖)实验证明爱因斯坦有关布朗运动的解释与预测, 才确立了分子的存在。     

微观物质组成理论的发展与近现代科学（下）

 四、经典原子论框架的变革
现代原子论与经典原子论的根本区别在于认为原子有内部组成,并且是可分的, 从而在物质观上打破了自德谟克利特以来对于原子的不可分和不可变假设的框架。这个框架的打破要从19 世纪80 年代英国化学家克鲁克斯（William Crookes）实验发现阴极射线是由带负电的微粒组成开始。     

1766年9月6日:近代原子论先驱——道尔顿的诞生

 原子论的概念早于公元前约500年前即由古希腊哲学家路希伯斯(Leucippos)和德谟克利特斯(Democritus)师徒提出,说明万物皆由极小且不可分割的质点所组成。     

钞票上的物理学史——原子论的提出

原子(Atom)是指不可再分的意思,在现代科学中指的是在化学反应中不可再分的粒子.严复将"莫能破"与西方的"原子"对应,简化为一个名词"莫破".原子的概念诞生于古希腊对于世界本源的哲学思考.原子论的最早提出者是古希腊哲学家德谟克里特,他是在古希腊哲学家对世界本源的一场大竞猜中胜出的.德谟克里特(前460年～前370年)...     

原子构成万物是宇宙结构的美 ——原子随笔之二

人类很早就在寻找宇宙万物的组成.古希腊最早的唯物论派从物质世界的内部寻找宇宙万物的本源,认为宇宙万物都由"种子"组成.德谟克利特在这种"种子"思想基础上,提出了宇宙万物是由原子组成的猜想.     

邮票上的物理学史“非汉字符号”——电子的发现

19世纪末 ,经过玻尔兹曼等人的努力 ,原子论刚刚得到科学界的普遍承认 .“原子”的本意是“不可分割的” ,人们认为 ,每种元素由一种原子构成 ,氢原子是自然界中最小的粒子 .对于自然界中还存在质量和线度比原子小得多的粒子 ,人们完全没有思想准备 .在这样的背景下 ,可以想像 ,在当时提出电子的概念并确定其存在 ,是多么具有革命性 .电子这个名称 ,原是英国物理学家斯通尼 (Ｇ .Ｊ .Ｓｔｏｎｅｙ)于 1 874年提出的 .从法拉第电解定律可以推出 ,1ｍｏｌ任何原子的单价离子永远带有相同的电量 ,即法拉第常数Ｆ .但 1ｍｏｌ任何原子的数量都是…     

原子构成万物是字宙结构的美——原子随笔之二

人类很早就在寻找宇宙万物的组成，古希腊最早的唯物论派从物质世界的内部寻找宇宙万物的本源，认为宇宙万物都由“种子”组成，德谟克利特在这种“种子”思想基础上，提出了宇宙万物是由原子组成的猜想．稍晚的古希腊伟大哲学家亚里士多德提出了万物皆由土、水、气和火四种元素构成，中国古人也在寻找这个问题的答案：春秋时出现的五行说，提出宇宙万物都由金、木、水、火、土5种元素组成；西汉哲学家杨雄把“玄”看作是生天生地的宇宙本体；东汉著名思想家王充认为“天地施气，自然化生万物”，认为宇宙万物本源是“气”。     

邮票上的物理学史39--电子的发现

19世纪末,经过玻尔兹曼等人的努力,原子论刚刚得到科学界的普遍承认."原子”的本意是"不可分割的”,人们认为,每种元素由一种原子构成,氢原子是自然界中最小的粒子.对于自然界中还存在质量和线度比原子小得多的粒子,人们完全没有思想准备.在这样的背景下,可以想像,在当时提出电子的概念并确定其存在,是多么具有革命性. 电子这个名称,原是英国物理学家斯通尼(G.J.Stoney)于1874年提出的.从法拉第电解定律可以推出,1 mol任何原子的单价离子永远带有相同的电量,即法拉第常数F.但1 mol任何原子的数量都是N,N是阿伏伽德罗常量,这就使人想到,电荷的基本单元应当是e=F/N,斯通尼称之为电子.不过,当时N的测量值很不准确,因此斯通尼只能推算出e的大概数值.     

物理时空观发展漫谈

人类对时空的认识经历了漫长的过程,在本文我们将跟看历史的车轮,对某些主要的时空观及其建立与发展的过程作一简要的叙述。 一、古典宇宙观概述 人类对时空的认识可以追溯到公元前某些自然科学家和哲学家的思想,当时,对时空的认识主要体现为对物质世界即宇宙本质的探索。 公元前6世纪,古希腊的米利都学派的代表人泰勒斯认为:“水是万物的基础”。另一代表人阿拉克西曼则提出“无限是一切存在物的始基和元素”。随后的毕达哥拉斯从自身所从事的研究——数学出发,认为世界是由数组成的,他还认为“整个的天是一个和谐”,“一切都是和谐的”。圆和球形是最优美和谐的图形,所以天体都应是球体,并都沿着圆轨道运动。公元前4世纪,古希腊的德谟克利特认为世界是原子和虚空,一切东西都是由这两者组成的,与德谟克利特同时代的柏拉图则主张世界的理念性,物质世界是由理念派生出来的。公元3世纪初,集逻辑、自然科学,哲学、心理学、伦理学、修辞学、美学之大成的亚里士多德指出“现在不存在多个世界,过去没有,将来也不会有,这个世界是唯一的、孤独的和完善的”。“所有作圆周运动的物体都必然是有限的。”明确地提出了物质世界的有限性。他还肯定了运动的永恒性,事物的运动都是在空间和时间中运动,与亚里士多德     

近代物理讲座第五讲 等离子体物理与受控热核反应简介

一、什么是等离子体1.等离子体是物质的第四态 随着温度的升高,一般物质可经历固态、液态和气态,统称物质三态.在很高温度下,中性的分子和原子将离解和离化,变成电子和离子,物质进入一种新的状态——等离子体态.因此,等离子体可称为物质的第四态. 如上所述,等离子体就是由电子和离子组成的混合物(在未完全电离的等离子体中,还可包括一部分中性的原子和分子).电子和离子分别带负、正电荷,但是它们的电荷总量是相等的,因此从总体来看,等离子体还是呈电中性的.需要指出,并非所有包含电子、离子的气体都能称为等离子体,这里有一个量的要求,称为…     

我国古代朴素的元素论和原子论

“中国是世界文明发达最早的国家之一.”1)勤劳勇敢的中华民族,“创造了灿烂的古代文化”2),“有丰富的文化典籍”3),曾经为世界文明的发展,作过重大的贡献.我国古代的劳动人民和进步思想家、科学家,在长期的社会实践中,在同儒家反动思想的斗争中,敢于冲破“天命论”的桎梏,总结出了许多关于物质、物质的结构及其性质的朴素唯物主义的论述.近代科学中关于物质理论的元素论和原子论,在我国古代已经有了粗浅的认识和可贵的猜测.这是祖国丰富的文化科学遗产中一份宝贵的财富. 但是,在过去一讲起关于物质的理论,不少人却常从古希腊开始.提到元素…     

2018年粒子物理学热点回眸

 自从文明诞生之日起，人类便一直在探寻这个世界到底是由什么构成的，它又是以怎样的规律运转的。3000多年前的古中国，人们曾经认为世界是由金、木、水、火、土这5种元素组成。公元前6世纪，古希腊哲学家提出了物质是由基本粒子组成的猜测。1802年约翰·道尔顿正式提出所有物质是由原子组成的理论。到了20世纪，随着近代物理学的发展和技术的进步，人们逐渐具备了深入理解原子的能力，了解到原子是由更基础的粒子组成的，并且能够定量地研究其相互作用力。在人类文明史中，物质的基本组成及其相互作用始终是人类认知领域最前沿的问题，而粒子物理学便是当代物理学中研究这个基本问题的分支。     

人类对于物质微观结构的认识及其在生产实践上的意义

一、人类对物质结构的认识史 毛主席教导我们:“事物都是一分为二的”.1)“没有什么事物是不包含矛盾的,没有矛盾就没有世界”.2)这是辩证唯物主义的一个基本观点.按照这个观点去认识物质结构,就要肯定每一层次的物质都由两种不同的对立面所组成.如此不断分析下去,物质就呈现出层次性的结构.辩证唯物论认为,宇宙,从大的方面说,在太阳系外面有千千万万个太阳,在银河系外面还有千千万万个银河系,它是无穷无尽的.宇宙,从小的方面说,也是无穷无尽的.伟大领釉毛主席更明确指出:“你看在原子里头,就充满矛盾的统一.有原子核和电子两个对立面的统一…     

物理学中的“场”和“理想模型”

一物理学中＂场＂的概念桌子、黑板、房、树木……都是由分子、原子组成的,而分子、原子又是由电子、质子、中子等基本粒子组成的.这些实物都是物质.物质是客观存在的,能作用于我们的感觉器官而引起感觉的东西.在我们周围的物质世界里,