世界的始基(上)(宇宙系列之四)

世界的始基(上)(宇宙系列之四)

據說在古希臘德爾斐的阿波羅神廟石柱上,刻有希臘七賢的七句格言。

七賢之首的泰勒斯,其格言為,水是最好的。

水為什麼是最好的呢?

以泰勒斯為首的古希臘自然派哲學家,在觀看自然萬物的不停變化後,開始思考,萬物變化的背後,是否有不變的東西呢?

泰勒斯經常觀察尼羅河潮水漲退現象,他發現每次洪水退後,不但留下肥沃的淤泥,還在淤泥裡留下無數微小的胚芽和幼蟲,故總結出萬物由水構成的結論。

水是最小的粒子,萬物的始基嗎?

世界的始基(上)(宇宙系列之四)

一些哲學家認為不是水。如阿那克西美尼認為是氣,赫拉克利特認為是火,齊諾弗尼斯認為是土等。

不過這些哲學家的觀點有個共同性,都認為萬物的始基是單一的。

世界萬物是由一種基本物質構成的嗎?

恩培多克勒認為,世界萬物不可能只由一種元素組成,如水顯然不會變成魚或蝴蝶。它們應由水、氣、火、土四種基本元素組成,萬物是這四種元素的分合聚散而已。

阿那克薩戈拉覺得四種元素也不夠,提出了種子說,認為“種子”有各種不同的性質,數目無限多,體積無限小,是構成世界萬物的最初元素。

德謨克利特集自然哲學之大成,提出偉大的原子論,認為世界的本原是原子和虛空,原子是最小的,不可分的,是永恆存在的實體,相互間只有形狀、排列、位置和大小之區別,原子的不同組合構成宇宙萬物的。

世界的始基(上)(宇宙系列之四)

原子論對後世物質理論的形成具有先導作用,可以說沒有他就沒有西方自然科學。

德謨克利特的原子論,是屬於思辨範疇,帶有猜想性質的。

19世紀初,英國科學家道爾頓在繼承德謨克利特的古代原子論和牛頓微粒說的基礎上,創立近代原子論。他把原子從哲學思辨引入到科學現象中,揭示出了一切化學現象的本質都是原子運動。

原子是物質的最小單位嗎?原子是不是不可分割呢?

19世紀末,湯姆生髮現了電子。原子原來也是可以分割的。

20世紀,人們陸續發現,原子是由電子和原子核組成,原子核是由質子和中子組成。質子和中子,又是由夸克組成。

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夸克有個獨特的性質,被稱為夸克禁閉,至今為止還不能使其從核子中獨立分離出來。

那麼夸克、電子等是不是不可分割的最小單元呢?多數人都不會這樣認為。因為目前發現的基本粒子,已達百種。這麼多的粒子,不可能都是物質的基本單元。

最新熱門的弦理論,認為物質的基本單元,不是電子、光子、中微子、夸克等點狀的粒子,而是很小很小的一維的弦。弦的不同振動和運動,產生出各種不同的粒子。當前弦論還只是個猜想,沒有實驗依據。

物質這樣分割下去,是無限的呢?還是有盡頭的?是否存在最小的始基呢?

世界的始基(上)(宇宙系列之四)

每當我們覺得某東西是基本單元時,後來發現它又是可以分割的。隨著科技的發展,今天認為不可再分的東西,明天發現它又能分割為更小的東西。

莊子曾說,一尺之棰,日取其半,萬世不竭。

這種分割過程,是不是像莊子所說,是無限的過程呢?

如果大爆炸理論正確,宇宙誕生於奇點,由奇點開始產生萬物,那麼物質一定會存在最小的粒子——奇點,物質分割也就達到了極限。只是科技發展,能否使人類找到這個盡頭,發現奇點呢?

這還屬於未解之謎。

世界是由物質和能量構成的。物質具有基本的結構,能量是否也有呢?

人們通常認為能量是連續不斷的。譬如燒水,都會認為溫度是連續地上升,是個持續不斷的過程。真相是這樣嗎?

世界的始基(上)(宇宙系列之四)

20世紀初,開爾文爵士在一場報告會上演講,在肯定物理大廈業已落成時,提出了物理學燦爛的天空漂浮著兩朵小烏雲。

一朵烏雲,即邁克爾遜和莫雷實驗,光速的不變問題,孕育出偉大的相對論。另一朵烏雲,即黑體輻射問題。

黑體,是個理想化的物體,它能吸收全部的外來輻射。一般來說,700k以下溫度時為黑色,隨著溫度再高些,逐漸變為暗紅、橙黃和藍白色等。

譬如農村燒灶的火鉗,燒久後變為暗紅色,若溫度繼續升高,它還會出現橙黃、藍白等變化。

那麼黑體輻射的光譜能量與溫度之間,有什麼關係呢?