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        永無止境的探索

        2000-06-04 21:23:00卞樹勇
        博覽群書 2000年5期
        關(guān)鍵詞:人類科學(xué)

        卞樹勇

        許久以來, 人類對(duì)自身所生存的環(huán)境往往感到是如此地熟悉,這大多是從尋常的生活角度來看。而實(shí)際上外來世界并沒有輕易地在人類面前展現(xiàn)它們的面貌。并且,由于科技和人類本身極限的原因,也許人類最終所了解和觸及的范圍只是宇宙的“一毛”。但無論怎樣,對(duì)于外部物質(zhì)世界都離不開對(duì)微觀世界的研究和了解。由中國科學(xué)院院士、著名核物理學(xué)家王淦昌主編的《物質(zhì)微觀世界探秘——著名科學(xué)家談核科學(xué)》作為一本普及性質(zhì)的小書。用簡(jiǎn)潔通俗的表述帶領(lǐng)人們走進(jìn)了神秘的微觀世界。

        多少年來,始終有一個(gè)問題困惑著人們,那就是世界上的萬事萬物是由什么構(gòu)成的?它們有沒有共同的基本成分和共同的本質(zhì)?物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)是什么樣子的?這是科學(xué)史上的一個(gè)基本問題。從古希臘德謨克利特開始的兩千多年以來,人類對(duì)此進(jìn)行了孜孜以求的探索,一個(gè)我們無法想象的微觀世界逐漸展現(xiàn)在世人面前。

        最初人類關(guān)于物質(zhì)是由原子構(gòu)成的認(rèn)識(shí)只是靠思辯和猜想,只是近二三百年來,才真正開始了對(duì)物質(zhì)構(gòu)成進(jìn)行科學(xué)的研究和解釋。17、18世紀(jì)科學(xué)家道爾頓、波義耳、普魯斯特、拉瓦錫把原子學(xué)說從一種推測(cè)和哲學(xué)概念轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)原理,從而奠定了近代原子論的基礎(chǔ)。但19世紀(jì)末20世紀(jì)初的一段時(shí)間內(nèi),陰極射線、X射線、天然放射性的發(fā)現(xiàn)結(jié)束了兩千多年來人類關(guān)于原子是世界構(gòu)成的最基本粒子的結(jié)論。在人們還來不及意識(shí)到世界到底發(fā)生了什么事情的混亂中,伴隨著湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子,盧瑟福發(fā)現(xiàn)原子核以及玻爾對(duì)核外電子運(yùn)動(dòng)的創(chuàng)造性解釋,人類真正進(jìn)入到了原子核時(shí)代。

        在核科學(xué)世紀(jì)中,呈現(xiàn)在面前的萬物不再是混沌一片了。人們逐漸認(rèn)識(shí)到原來整個(gè)世界都是由有限的一百多種元素的原子排列組合而成;而原子又是由位于其中心的更小的原子核和繞核旋轉(zhuǎn)的電子組成。在進(jìn)入這一新的視野之后,人類并沒有停止科學(xué)前進(jìn)的腳步。在積極研究和利用原子核理論的同時(shí),人類又開始了對(duì)原子核的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的科學(xué)破解。經(jīng)過研究,人類發(fā)現(xiàn)原子核也不是最小的顆粒,它可以分割為中子和質(zhì)子。實(shí)驗(yàn)又證實(shí),中子和質(zhì)子也不是最小的粒子,現(xiàn)代粒子物理學(xué)已在探討中子、質(zhì)子這類基本粒子的結(jié)構(gòu)了。人類探尋組成物質(zhì)的“基元”的工作還會(huì)繼續(xù)下去。可以由此看出,雖然《探秘》一書給我們講述的是核科學(xué),但它所提供給我們、向我們揭示的決不是止于核,而是有著更深入的科學(xué)闡釋,對(duì)于核子內(nèi)部的科學(xué)研究與發(fā)現(xiàn)的新狀況,讓我們深刻體悟到科技的高速發(fā)展和微觀世界的無限神奇。

        《探秘》一書是科學(xué)家寫作的科普讀物,由于作者具有深厚的素養(yǎng),又走在核科學(xué)研究的前沿,所以從中能夠讀出許多有意義的內(nèi)容。它把人類對(duì)微觀世界的探索以史的方式給以生動(dòng)的描寫,讀起來完全沒有那種嚴(yán)肅死板的學(xué)術(shù)布道的感覺。我們向來不熟悉的科學(xué)研究對(duì)于我們不再是那么遙遠(yuǎn),而是產(chǎn)生了別樣的親切感。在這個(gè)世界里,我發(fā)現(xiàn)的是一個(gè)與日常生活決然不同的領(lǐng)域。為我們所熟悉的引以為經(jīng)典的許多原理和結(jié)論,無法解釋那個(gè)微觀世界里發(fā)生的神奇事情。神奇和距離產(chǎn)生了美,這也算是科學(xué)具有永恒魅力的一方面吧。

        核科學(xué)發(fā)展的核技術(shù)雖已應(yīng)用到廣泛的方面,但許多技術(shù)還不夠成熟,許多機(jī)理也沒有弄清楚,許多領(lǐng)域還沒有涉及?!熬秃吮旧矶?,那個(gè)極小空間里的核子們的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)還遠(yuǎn)未能把握,許多核現(xiàn)象還是個(gè)迷,描述核性質(zhì),核運(yùn)動(dòng)的完整的理論體系還沒有建立起來?!蔽覀冇欣碛蔀榇烁袆?dòng),也完全可以斷言:伴隨著人類這些精英的辛勤付出,將要展現(xiàn)在人類面前的世界必將會(huì)是更加美好和神奇的。

        關(guān)于對(duì)微觀世界的探索展望,作者在文中指出,理論預(yù)言中的大量的核素尚未被發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí);超重元素的合成正在填充鈾后面的一個(gè)個(gè)空格,但是還未登上預(yù)言中的“超重島”;還有幾個(gè)超重島,它們位于更遠(yuǎn)的“海洋”中,當(dāng)然現(xiàn)在還不知道到那里的辦法;在超重島的反方向,即在同位素圖的西南方,還有一個(gè)反物質(zhì)的世界。這些未知領(lǐng)域的探索最終會(huì)把我們帶進(jìn)怎樣的世界,它最終帶給我們的是什么,都是未知。

        (《物質(zhì)微觀世界探秘——著名科學(xué)家談核科學(xué)》,王淦昌主編,袁之尚、張美媛著,廣西師范大學(xué)出版社1999年1月第1版)

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