原子里有什么

2000多年以前的春秋战国时期,正是百家争鸣的时代,“家”可不少:孔子、孟子、老子、墨子、韩非子、庄子……诸子百家,各有各的见解。

庄子与墨子发生了争论。庄子认为,要是有一根一尺长的木棍,我今天把它折成两段,明天去把那半段再折成两段,后天又去把那半段的半段再折成两段……这样一直折,可以永远无限地折下去。

墨子与庄子的见解不同。墨子认为,不可能无限制地那样折下去,总有一定的限度,当折到构成物质的最小的“微粒”——墨子把它称作“端”——的时候,就不能再折下去了。

谁对呢?

现代的科学证明:物质不可能无限制地、机械地分割下去。

人们常以“捡了芝麻,丢了西瓜”来比喻芝麻之小。可是,在物质的微观世界里,一粒芝麻却实在堪称“巨大”,因为它由无数个细胞组成,细胞又由无数个分子组成,分子又由原子组成。

20世纪初,人们发现原子是由电子和原子核组成的。原子很小,原子核更是微乎其微。

原子核还可以分成更小的“小不点儿”。这些“小不点儿”都属于原子世界的“居民”,种类很多。起初,人们只发现了电子、光子、质子、中子四种。后来,又发现了正电子、中微子、介子、超子、变子等,统称为“基本粒子”。据统计,目前已发现的基本粒子约400种,而且还在不断的发现之中。

在基本粒子的家庭中,要算质子和中子比较大,它们的直径约为1.6×1015米 ,质量约为1.67×1027千克。别的基本粒子,就要小得多了。例如,1836个电子的总质量只相当于一个质子;而一个中微子或反中微子,只有一个电子质量的1/10 000。而质子和中子又是由更基本的组分粒子—夸克和胶子组成。

有趣的是,光子的静止质量竟等于零。

质量最大的是超子,相当于质子质量的340倍,所以叫作“超子”。不过,超子的寿命很短,一般只能“活”一百亿分之一秒。

介子的名称来源也很有趣,是说它的质量大小介于电子和质子之间。介子的“兄弟”很多,有的带正电,有的带负电,有的不带电。

人们还发现,这些基本粒子,有些竟能互相变来变去。就拿电子和正电子来说,它俩长得一样大,质量也一样,带着同样多的电荷—只是电荷的正负相反。它俩遇在一起,可以变成两个光子。当反质子和质子相接近时,两者都会丧失电荷变成中性的反中子。1960年3月,中国物理学家王淦昌教授在第九届国际高能物理学会议上,报告了他发现的新的基本粒子——反西格马负超子。这种负超子可以衰变成一个反中子和一个带正电的介子。这就是说,这些原子世界的小“居民”彼此间不是孤立静止的,而是相互联系、变化着的。

基本粒子,是不是物质世界里最“基本”的微粒呢?其实,现在被认为是“基本”粒子的小微粒,未必就是墨子所称的“端”。

人类征服自然的本领还不够。现代科学文化的最高成就,从整个人类发展史来说,还只是个幼年时期。现在被认为是“基本粒子”的一些小微粒,在将来也许会被发现并不“基本”,而是由其他更小的“基本粒子”组成的——这是很可能的事。

尽管原子世界的“居民们”是那么微小,那么难以捉摸,但是许多科学工作者却在不断探索,努力揭开微观世界的种种奥秘。

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注

评论审核已启用。您的评论可能需要一段时间后才能被显示。

跳至工具栏