“一尺之棰，日取其半，萬(wàn)世不竭?！边@是《莊子》記載的惠施的話，現(xiàn)在經(jīng)常有人把它當(dāng)做是有關(guān)物質(zhì)無(wú)限可分的命題，其實(shí)莊子是把它和“卵有毛”、“雞有三足”等用來(lái)狡辯的謬論列在一起的，并不真把它當(dāng)回事。

與惠施差不多同時(shí)代的古希臘哲學(xué)家倒是認(rèn)真地探討過(guò)類似的問(wèn)題：把一個(gè)物體切成兩半，再切成兩半，如此反復(fù)地切，是不是能夠沒(méi)完沒(méi)了地切下去，還是切到一定程度就無(wú)論如何切不了了?德謨克利特認(rèn)為切到最后就會(huì)切到最小的組成部分，再也切不動(dòng)了。

德謨克利特用另外一個(gè)思想實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)明這一點(diǎn)。他讓我們想象在海邊漫步，問(wèn)道：海里的水是不是連續(xù)的?如果一直把水分割下去會(huì)怎樣呢?他打了一個(gè)比方，沙灘遠(yuǎn)遠(yuǎn)地看去是連續(xù)的，走近了看則是由一粒粒沙子組成的。他設(shè)想，如果把水分割成越來(lái)越小的水滴，最終會(huì)是再也沒(méi)法分割的“水?！?。因此表面上看是連續(xù)的物體，都是由不連續(xù)的最小粒子組成的。德謨克利特把這種沒(méi)法再分割的粒子稱為原子，希臘語(yǔ)的意思就是“不可分割”。

巴門尼德是這么推理的：真空是不可能存在的，因?yàn)檎婵站褪菬o(wú)，說(shuō)某種東西是真空，相當(dāng)于說(shuō)它是沒(méi)有東西，這是自相矛盾的。既然真空不存在，那么運(yùn)動(dòng)是不可能的，因?yàn)槲矬w運(yùn)動(dòng)需要真空，沒(méi)有真空的話就沒(méi)有物體移動(dòng)的空間。巴門尼德進(jìn)而否認(rèn)存在多個(gè)事物，唯一真實(shí)存在的只有一個(gè)包含了一切的無(wú)限事物，它是不會(huì)變化的。它如果發(fā)生了變化，就意味著要從“無(wú)”產(chǎn)生“有”，或者讓“有”變成“無(wú)”，這都是自相矛盾，是不可能的。所以一切運(yùn)動(dòng)、變化都是虛假的。

你也許會(huì)覺(jué)得巴門尼德的推理偷換概念、牽強(qiáng)附會(huì)。不過(guò)要駁倒它，卻不是那么容易。留基伯試圖用原子論來(lái)調(diào)和“變”與“不變”、“有”與“無(wú)”的矛盾。事物的組成單位原子是不變的，不能產(chǎn)生也不能消滅，但是原子之間的重新組合改變了事物的形狀，讓它在表面上發(fā)生了變化。留基伯同意巴門尼德所說(shuō)的，事物的運(yùn)動(dòng)必須要有真空，但是他認(rèn)為，既然我們能夠感覺(jué)到事物的運(yùn)動(dòng)，那么一定存在真空。真空和原子。是組成宇宙的兩種基本元素。

巴門尼德的學(xué)生芝諾從另一個(gè)角度否定運(yùn)動(dòng)的存在：你要走完全程，需要先走過(guò)給定距離的一半，為此又必須先走過(guò)一半的一半，一半的一半的一半……直至無(wú)窮，這樣的話你相當(dāng)于呆在原地了。芝諾還有一個(gè)更著名的悖論：長(zhǎng)跑冠軍阿基里斯永遠(yuǎn)追不上烏龜，也是玩類似的無(wú)限游戲：當(dāng)阿基里斯到達(dá)烏龜?shù)钠鹋茳c(diǎn)時(shí)，烏龜又走了一小段路了，阿基里斯必須再走過(guò)這一小段路，而烏龜又向前走了。這樣阿基里斯可無(wú)限接近，但永遠(yuǎn)追不上烏龜。為了解決這些運(yùn)動(dòng)悖論，留基伯否認(rèn)事物可以無(wú)窮地分下去，假定存在不可再分的最小單位原子。

德謨克利特把留基伯的原子論創(chuàng)建成了一個(gè)精致而完備的體系。根據(jù)這個(gè)理論體系，宇宙只由原子和真空這兩種基本元素構(gòu)成。原子是最小的、不可分割的、不可見(jiàn)的物質(zhì)粒子。永恒地存在于無(wú)限的虛空之中，既不能被從無(wú)中創(chuàng)造，也不能被消滅。原子在數(shù)量上是無(wú)限的，在形式上是多樣的。原子在真空中隨機(jī)地運(yùn)動(dòng)，偶爾能夠碰撞在一起結(jié)合成團(tuán)。這些結(jié)合有的比較穩(wěn)定，有的較不穩(wěn)定。不穩(wěn)定的結(jié)合將很快地分離，而較穩(wěn)定的結(jié)合保留下來(lái)，并結(jié)合進(jìn)越來(lái)越多的原子。事物的任何變化都是原子的結(jié)合和分離引起的。德謨克利特還試圖用原子的形狀來(lái)說(shuō)明物質(zhì)的性質(zhì)，例如水原子是圓球形的，而火原子則有銳利的邊緣。

德謨克利特原子論與現(xiàn)代原子理論有很多相似之處，其實(shí)并不是很重要，更重要的是他在其中體現(xiàn)出來(lái)的還原論和決定論的科學(xué)思想：試圖根據(jù)少數(shù)基本觀念解釋整個(gè)世界，并且以數(shù)學(xué)為工具，加以定量的研究。德謨克利特也提出了機(jī)械論思想。把宇宙當(dāng)成一個(gè)高度復(fù)雜的機(jī)器。同時(shí)，德謨克利特也是徹底的唯物主義者，在對(duì)世界的解釋中否認(rèn)任何超自然的精神因素。他認(rèn)為神根本就不存在，是原始人由于恐懼和無(wú)知，為了解釋未知事物而臆造出來(lái)。靈魂也不是什么神秘的東西，也是由原子構(gòu)成的，只不過(guò)是最精致、最活潑的原子，人體死亡，原子分離，靈魂也隨之消失。

很顯然，在一個(gè)幾乎所有的人都信奉神靈、迷信超自然力量的社會(huì)，德謨克利特的思想觀念會(huì)被認(rèn)為是離經(jīng)叛道的，必然會(huì)招致激烈的批評(píng)。據(jù)說(shuō)柏拉圖極其討厭德謨克利特，曾經(jīng)聲稱應(yīng)該把德謨克利特的著作全部燒掉。柏拉圖本人倒是相信原子的存在，并提出了自己的原子論來(lái)解釋氣、土、火、水四種元素的性質(zhì)，但是在其全部著作中卻只字不提德謨克利特。

柏拉圖的學(xué)生亞里士多德卻完全不相信原子的存在，在著作中對(duì)原子論做了一系列反駁。我們現(xiàn)在能夠知道留基伯、德謨克利特的原子論思想，在一定程度上還得感謝亞里士多德對(duì)他們的觀點(diǎn)的轉(zhuǎn)述，因?yàn)樗麄兊闹鞫家堰z失了。亞里士多德不相信真空的存在，也不相信原子的存在。他認(rèn)為物質(zhì)是連續(xù)的，可以無(wú)限分割下去，不存在不可分割的最小單位。亞里士多德對(duì)原子論有一些具體的責(zé)難。例如，原子論認(rèn)為原子處于不停的運(yùn)動(dòng)之中，亞里士多德問(wèn)道，原子一開(kāi)始是怎么運(yùn)動(dòng)起來(lái)的呢?換句話說(shuō)，誰(shuí)給了原子第一推動(dòng)力呢?按當(dāng)時(shí)的共識(shí)，物體要運(yùn)動(dòng)起來(lái)，就必須有力的作用。

這個(gè)時(shí)候的爭(zhēng)論還處于哲學(xué)爭(zhēng)論的階段，不可能通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明孰是孰非。古希臘哲學(xué)家也不習(xí)慣用實(shí)驗(yàn)來(lái)解決爭(zhēng)端。他們寧愿只靠推理來(lái)提出和證明某個(gè)觀點(diǎn)。但是只靠推理往往不能給出定論，一個(gè)觀點(diǎn)能否被接受，就要訴諸其提出者的名望和權(quán)威了。亞里士多德比德謨克利特更出名也更權(quán)威，人們也就更愿意相信他。結(jié)果，在德謨克利特之后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，除了伊壁鳩魯、盧克萊修等少數(shù)唯物主義哲學(xué)家，幾乎沒(méi)有人相信原子論。伊壁鳩魯對(duì)原子論做了一番改造，卻給它帶來(lái)了更多問(wèn)題。他認(rèn)為原子不論其大小、形狀，都在以相同的速度運(yùn)動(dòng)，緩慢地直線下降。果真如此的話，原子又怎么能夠相互碰撞呢?伊壁鳩魯不得不假定，原子在下降過(guò)程中偶爾會(huì)突然轉(zhuǎn)向撞到了一起。

到了文藝復(fù)興時(shí)期，宗教勢(shì)力的壓迫在西方世界減弱，又有西方學(xué)者對(duì)原子論感興趣。伽利略就是這個(gè)時(shí)期最早相信原子存在的學(xué)者之一。但是要讓人們接受原子論，首先必須解決一個(gè)問(wèn)題：真空到底存不存在?

當(dāng)時(shí)的學(xué)者普遍認(rèn)為真空是不可能存在的，就連伽利略也接受亞里士多德關(guān)于“大自然討厭真空”的說(shuō)教。伽利略的追隨者托里切利在1643年制造出了氣壓計(jì)：他把一根玻璃管灌滿了水銀，再將其倒立垂直放進(jìn)一碗水銀中，玻璃管中的水銀柱會(huì)下降，頂端部分變空了。那是不是真空?許多人仍然認(rèn)為那不是真空，而是存在某種不可見(jiàn)的物質(zhì)。1646年，法國(guó)物理學(xué)家、哲學(xué)家帕斯卡聽(tīng)說(shuō)了托里切利的氣壓計(jì)實(shí)驗(yàn)，做了重復(fù)，認(rèn)為它證明了真空的存在。而玻璃管里的水銀之所以不會(huì)全流走，是因?yàn)榭諝鈮毫Φ木壒?，氣壓的高低可以用氣壓?jì)測(cè)出來(lái)。一旦真空被證明是存在的，反對(duì)原子論的一大理由就不成立了。法國(guó)科學(xué)家伽森狄根據(jù)托里切利和帕斯卡的氣壓實(shí)驗(yàn)提倡原子論，并首次把原子的集合稱為分子。

在英吉利海峽的另一頭，波義耳也做了很多真空實(shí)驗(yàn)，也相信原子論。但是他不相信原子的運(yùn)動(dòng)是隨機(jī)的，認(rèn)為原子怎么運(yùn)動(dòng)和向哪里運(yùn)動(dòng)要由上帝來(lái)決定。波義耳相信原子論，還與他熱衷于煉金術(shù)有關(guān)。煉金術(shù)士相信物質(zhì)是由不可見(jiàn)的微粒組成的。這種微粒論與原子論很相似，不同的是煉金術(shù)士認(rèn)為微粒還可以分成內(nèi)、外兩層，水銀能夠穿透金屬微粒，改變其內(nèi)層結(jié)構(gòu)，從而能將其他金屬變成金子。

牛頓同樣是個(gè)煉金術(shù)士，他也相信微粒論。他甚至認(rèn)為光也是由微粒組成的。另一位大學(xué)者、法國(guó)數(shù)學(xué)家笛卡兒也支持原子論，雖然他并不相信真空的存在。此時(shí)的原子論與古希臘時(shí)期并無(wú)太大的不同，仍然只是一種哲學(xué)學(xué)說(shuō)，要讓人們接受它還必須訴諸權(quán)威。有笛卡兒、牛頓這兩位大權(quán)威的支持，原子論很快就被普遍接受了。(待續(xù))