过去几个世纪里,科学家们发现了构成宇宙所有物质形式的物理元素,并将它们编目分类。
如果你真的忍不住想骂某个人,
不要用说的方式,
写下来,
写在沙滩上。
评注
接下来希尔提到了物理学的基本定律,当然他的描述局限于当时对科学的理解程度,即使不是科学家,现在的读者也能发现其中的错误。比如,希尔说电子或带正电或带负电。现在我们已经知道,电子带负电。物理学中有一门分支学科研究比电子还小的粒子,这个粒子的世界恐怕希尔从没有想到过。
希尔在写作中有时候会偏离主题去讨论别的话题,编者对这部分内容作了一些删减。希尔如果拥有今天的科学知识,自己也会把这些内容删掉的。但是,对于读者来说,更重要的是把希尔对物理学内容的概述看做他对人类行为定律的类比。这也正是他写此部分内容的意图。希尔试图为“智囊团”找到物理学基础,以便解释它那神秘且不容置疑的力量。
通过研究分析以及进一步精确测量尺度,人类已经从物理学角度发现了宇宙的“大”。宇宙主要由行星、太阳和恒星构成,其中一些星球是地球的几千万倍大,甚至更大。
另一方面,人类也发现了宇宙的“小”,物理元素被分解为分子、原子,直到最小的粒子—电子。电子是无法用肉眼看到的、由正电荷或负电荷构成的力中心。
分子、原子和电子
为了理解知识被收集、整理和分类的细节以及被思考的方式,很有必要从最小、最简单的物质开始,因为它们是构成物理世界框架的基本要素。
分子由原子构成。原子是以闪电般的速度不停运转的微粒,肉眼无法观察到。它运转的规律与地球绕太阳运转的规律完全相同。这些被称做原子的微粒,在分子中不停地沿环形轨迹运行。原子又是由物理世界最小的微粒—电子组成的。
前面提到,电子就是两种形式的力。电的电极、大小和性质都恒定不变,所以一粒沙或一滴水里运行着的规律和整个宇宙的运行规律完全相同。
真是令人叹为观止!也许以后你每次吃饭时都会想到这个不可思议的事实,会想到每种食物、每件餐具甚至餐桌,分析到最后,你会发现它们都是若干电子的集合。
在物理世界中,不管抬头看向夜空中最亮的星星,还是俯身观察地上的一粒沙子,你眼中的一切事物都是分子、原子、电子的有序集合,它们正在以人们难以想象的速度运行。
没有什么是静止不动的,尽管肉眼看到的事物往往是静止的。世上并不存在真正毫无空隙的物质,一块硬的钢板也只是若干有序的、不停运转的微粒集合。此外,一块钢板中的电子与金、银、黄铜或锡中的电子在性质和运动速率上是相同的。
大千世界里的事物看上去各不相同,彼此的确存在差异,原因在于各自的原子结构不同(尽管构成原子的电子都一样,电子的区别只是在于它们或者带正电或者带负电)。
物质可以通过化学方式被分解为原子,原子在物质自身内部无法产生任何变化。元素彼此不同也是因为原子位置的组合和变化,所以我们可以认为:在物理世界中,物质之间的区别只在于构成原子的电子数量不同。
举例来说,一个汞原子的原子核里有80个正电子、80个负电子。只要化学家去掉两个正电子,汞原子就会变成新的金属—铂。再进一步就会把铂变成金子!
炼金术师们一直在孜孜不倦地追求这种“点石成金”的方法,现代的化学家们也不例外。
每个化学家都知道,毫不夸张地说,成千上万种合成物质也许只是由四种原子—氢、氧、氮和碳构成的。
从一粒沙到宇宙中体积最大的天体,都是大自然用原子这种基本粒子创造出来的。它用原子造出一棵橡树或一棵松树、一片砂岩或一块花岗石、一只老鼠或一头大象。
评注
希尔在这里是指宇宙充满了尚未被认识的不可见的能量。第一颗原子弹的爆炸就证明了这种能量。
但是,这个例子原本要传达的信息是:物质周围总运行着一股能量,这股能量决定了一个事物吸引或排斥别的事物。它可以让两个氢原子和一个氧原子结合成一个水分子,也可以让钠原子与氯原子结合产生盐分子。原子核从来不会有变化,但原子在这种能量的作用下会产生不同的组合进而形成新的事物。
在智囊团里,每个成员的大脑都蕴藏着能量,彼此作用,形成了新的、不同于任何一个成员大脑的“主脑”。
我们在这里讲解物质分析中最小的基本粒子只是一个起点,接下来我们要开始学习怎样理解和运用其中提到的能量定律。
