哲學(xué)家的原子
萬物由什么組成？物質(zhì)可以被無休止地分割為愈來愈小的物質(zhì)單元，還是存在構(gòu)成世界的“磚塊”？
這是古代哲人們就開始思索的問題。
留基伯
公元前5世紀(jì)的古希臘哲學(xué)家留基伯在致力于思考分割物質(zhì)問題后，得出一個(gè)結(jié)論：分割過程不能永遠(yuǎn)繼續(xù)下去，物質(zhì)的碎片遲早會(huì)達(dá)到不可能分得更小的地步。他的學(xué)生德謨克里特接受了這種物質(zhì)碎片會(huì)小到不可再分的觀念，并稱這種物質(zhì)的最小組成單位為“原子”（意思是“不可分割”）。由留基伯與德謨克里特提出的原子論哲學(xué)作為“最系統(tǒng)、最始終一貫，并且可以應(yīng)用于一切物體的學(xué)說”（亞里士多德語）是對早期希臘各派自然哲學(xué)的大綜合，并將早期希臘的自然哲學(xué)推上一個(gè)光輝的頂峰。
德謨克里特
在他們的觀點(diǎn)中，原子是最微小的、不可再分割的物質(zhì)微粒，是堅(jiān)實(shí)的、內(nèi)部絕對充滿而沒有空隙的東西。原子數(shù)目有無限多，它們彼此間性質(zhì)相同，其差別只表現(xiàn)在形狀、大小和排列上。原子在虛空中不停地運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中原子間會(huì)發(fā)生碰撞，有時(shí)會(huì)粘著并組合在一起。于是，一組原子組合成一種東西，而另一組原子組合成另外的東西等等，這樣萬物就由作為實(shí)在的建筑石料的原子和虛空構(gòu)成了。
其后，哲學(xué)家伊壁鳩魯、盧克萊修先后接受了這種原子學(xué)說，后者在其著名詩作《物性論》中以動(dòng)人的筆觸全面介紹了原子學(xué)說，使之成為古代原子學(xué)說理論知識的最主要來源。在中世紀(jì)，一些阿拉伯的思想家接受了原子論，而西方的經(jīng)院神學(xué)家們卻因它與宗教學(xué)說教義相沖突而激烈反對這種觀點(diǎn)。文藝復(fù)興時(shí)期，與原子論相關(guān)的思想出現(xiàn)在布魯諾、伽利略、弗朗西斯•培根等人的著作中。
伽桑狄
在此之后，法國哲學(xué)家伽桑狄（1592－1655年）接受了原子學(xué)說，他的有說服力的著作，使人們對原子學(xué)說的關(guān)注得以復(fù)蘇，并引發(fā)了科學(xué)家的興趣，從而將原子論引入到現(xiàn)代科學(xué)中。“古代哲學(xué)家的那些理論，現(xiàn)在又在大聲喝彩中復(fù)興了，仿佛是現(xiàn)代哲學(xué)家發(fā)現(xiàn)的”（玻意耳語）。原子學(xué)說在17世紀(jì)得以復(fù)活。更重要的是，哲學(xué)家的思想火炬開始傳遞到科學(xué)家手中。
化學(xué)家的原子
英國化學(xué)家玻意耳，受到伽桑狄著作的強(qiáng)烈影響。他相信：“宇宙中由普遍物質(zhì)組成的混合物體的最初產(chǎn)物實(shí)際上是可以分成大小不同且形狀千變?nèi)f化的微小粒子，這種想法并不荒謬。”在《懷疑的化學(xué)家》（1661年）的書中，他提出“猜測世界可能由哪些基質(zhì)組成是毫無用處的。人們必須通過實(shí)驗(yàn)來確定它們究竟是什么”。他把任何不能通過化學(xué)方法將其分解成更簡單組分的物質(zhì)稱為元素。在他看來，“元素……是指某種原始的、簡單的、一點(diǎn)也沒有攙雜的物體。元素不能用任何其他物體造成，也不能彼此相互造成。元素是直接合成所謂完全混合物的成分，也是完全混合物最終分解成的要素”。后來的化學(xué)家拉瓦錫也把“元素或要素”定義為“分析所能達(dá)到的終點(diǎn)”。
19世紀(jì)初，化學(xué)家道爾頓更進(jìn)一步闡述了化學(xué)原子學(xué)說的基本觀點(diǎn)：化學(xué)元素由非常微小的、不可再分的物質(zhì)粒子――原子組成，原子在所有化學(xué)變化中均保持自己的獨(dú)特性質(zhì)；同一元素的所有的原子，各方面性質(zhì)特別是重量都完全相同，而不同的元素的原子有自己獨(dú)特的性質(zhì)；有簡單數(shù)值比的元素的原子相結(jié)合時(shí)，就發(fā)生化合。道爾頓關(guān)于化學(xué)原子的偉大概括，最早記錄在1803年9月6日的筆記中，1808年正式發(fā)表于《化學(xué)哲學(xué)的新體系》一書，由此近代原子理論得以建立。
道爾頓
當(dāng)時(shí)，經(jīng)過18、19世紀(jì)許多化學(xué)家對化合物組成進(jìn)行的定量研究，已逐漸得出一些定律，如定比、倍比和當(dāng)量比例定律。原子理論作為一種可資運(yùn)用的有效方案，可以成功地解釋這些定律，這為原子學(xué)說提供了有力的支持。
然而，道爾頓的學(xué)說不能從化合比例決定原子的相對重量。比如原子學(xué)說可以解釋水總是由氫與氧按1：8的比例合成，但氫、氧的相對重量我們還是不知道，因?yàn)槲覀儾⒉恢浪袣溲踉馗饔卸嗌賯€(gè)原子。當(dāng)然，現(xiàn)在我們已經(jīng)知道水分子由兩個(gè)氫原子與一個(gè)氧原子組成，因此水分子可表示為H2O，但在十九世紀(jì)很長的一段時(shí)間中，水分子卻被表示為HO。
水分子
為理解某種化合物中每種元素各有多少個(gè)原子以及得出正確的原子量所需要的東西實(shí)際上早在1811年就被提出了，這就是阿伏加德羅假說。這一假說認(rèn)為：同溫同壓同體積的氣體含有相同數(shù)的分子。遺憾的是，這一假說長期未受重視。直到1860年，在卡爾斯魯厄舉行的首屆國際化學(xué)家會(huì)議上，有化學(xué)家強(qiáng)調(diào)了阿伏伽德羅假說對化學(xué)的重要性后，阿伏伽德羅假說才很快征服了化學(xué)家的心靈。
于是，在化學(xué)家眼中，被假設(shè)為不可再進(jìn)一步分割的“元素”成為構(gòu)成宇宙的基本成分。隨著人們發(fā)現(xiàn)的元素?cái)?shù)目的增加，化學(xué)家手中的原子數(shù)也逐漸增長。20世紀(jì)早期這個(gè)數(shù)目就達(dá)到了92個(gè)，這意味著世界上有幾十種不同的“原子”。那么尋找了2000多年的簡單的統(tǒng)一性在哪里呢？是否存在更為基本的“原子”，幾十種不同的元素都由其組成呢？
1815和1816年，在倫敦行醫(yī)的醫(yī)學(xué)博士威廉•普勞特發(fā)表兩篇文章，在文章中分別提出：所有相對原子質(zhì)量均為氫相對原子質(zhì)量的整數(shù)倍；氫是原始物質(zhì)或“第一物質(zhì)”，而其他所有元素都只是氫原子的組合體。
“因?yàn)槠談谔丶僬f挺簡單，很誘人，所以，除了那些作相對原子質(zhì)量的精確測定的人以外，一度為化學(xué)家欣然接受。”但化學(xué)家斯塔1860年以后所作的相對原子質(zhì)量的精確測定表明相對原子質(zhì)量實(shí)際上并非整數(shù)，如氯原子的相對重量是35.46，這與普勞特的想法是相沖突的。由此斯塔得出結(jié)論：普勞特假說“只不過是一個(gè)假象，是一個(gè)肯定與實(shí)驗(yàn)矛盾的純粹假想”。命運(yùn)無情，作為科學(xué)插曲的普勞特猜想被否定了。
漫畫：門捷列夫和他的元素周期表
1869年，俄國著名化學(xué)家門捷列夫發(fā)表他的元素周期表。周期表的結(jié)構(gòu)性和規(guī)律性提示人們，原子自身必然存在不斷做周期性重復(fù)的結(jié)構(gòu)。這背后隱藏的是什么呢？在20世紀(jì)原子核和量子理論發(fā)現(xiàn)之前，沒有人知道為什么在周期表里會(huì)出現(xiàn)這樣的規(guī)律性。不過，在邁進(jìn)20世紀(jì)以前，且讓我們轉(zhuǎn)向?qū)υ舆M(jìn)行科學(xué)研究的另一方向。
物理學(xué)家的原子
早在17世紀(jì)，原子思想就已融入部分物理學(xué)家的思想中。偉大的物理學(xué)家牛頓是原子學(xué)說的擁護(hù)者。在《光學(xué)》中他闡述了他的原子思想：“在我看來，上帝在最初造物時(shí)，可能使用的是固態(tài)的、有質(zhì)量的、堅(jiān)硬的、不可穿透的和可動(dòng)的微粒；這些微粒的大小、形狀、所擁有的其他性質(zhì)、在空間中的比例等等，都最適合于他造物的目的；這些固態(tài)的初始粒子無比地堅(jiān)硬于由它們構(gòu)成的多孔的物體，堅(jiān)硬到絕不會(huì)磨損，不會(huì)破碎成小塊；任何普通的力量都不可能把上帝在第一次創(chuàng)造時(shí)的初始粒子破開。”
18世紀(jì)，物理學(xué)家羅杰•約瑟夫•博斯科維奇在牛頓力學(xué)的框架中，以沒有大小、只有力學(xué)作用的原子模型來說明已知的物理現(xiàn)象。丹尼爾•伯努利則在1738年首先于現(xiàn)在意義上提出了物質(zhì)的原子結(jié)構(gòu)的思想，并從分子運(yùn)動(dòng)推導(dǎo)出壓強(qiáng)公式，由此揭開分子運(yùn)動(dòng)論的序幕。不過，直到19世紀(jì)，氣體分子運(yùn)動(dòng)論才獲得真正發(fā)展。在這一世紀(jì)，偉大的物理學(xué)家麥克斯韋與玻爾茲曼采用當(dāng)時(shí)的原子模型，把氣體看作由原子組成的分子的集合來處理，說明了氣體的溫度、壓力等構(gòu)成氣體的分子的一般表現(xiàn)，并由此創(chuàng)建了“統(tǒng)計(jì)力學(xué)”的分支。
這樣，到19世紀(jì)中葉后，由于假設(shè)物質(zhì)由原子和分子組成揭示了物理和化學(xué)現(xiàn)象間的許多關(guān)系，解釋了許多問題，因而日益增多的物理學(xué)家和化學(xué)家接受了原子假說。然而，原子真的存在嗎？
“我不相信原子的存在”996901137
原子結(jié)構(gòu)模型是怎樣發(fā)展的？請快回答~~~
2018年07月17日游客*
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