隨著人類視野極限的一步步突破,認知的一層層深入,對于“基本物質”這個問題的回答不斷進行著更新。
“煉金大法好,發家致富寶”——術士布蘭德(偽)
早期的四元素說和陰陽思想尚處于思維的想象,是當時環境下的哲思。
在其理論指導下,有人聲稱掌握了事物變化之奧秘。可點石成金,可呼風喚雨。
道行深的,甚至可窮極生死之變,溝通陰陽。所以,煉金術士有之,法術者有之,神婆卜士有之。
“我覺得不行”——波義耳(偽)
17世紀一位"煉金術士"開始懷疑四元素理論。
玻術士懷疑其元素理論中用的方法是否正確可靠;
懷疑其方法得到的結果是否可靠;
懷疑其結果中提到的元素數目是否可靠;
懷疑其提到的所謂元素是否真的就是元素而不是一種新的結合物。
這份小心翼翼又大膽的《懷疑派的化學家》代表了化學家和煉金術士開始分道揚鑣,實驗科學的理念開始成為共識。
沉寂許久的世界慢慢睜開眼睛,眼前是一群含著雄雄野心,手拿燒杯,高舉火焰的化學家,一群試圖撬開世界變化之門的魔法師。
“我不耍流氓,我講劑量的”——拉瓦錫(偽)
隨著實驗理念的流行,化學家欣喜地發現了更多新的元素——那些用化學方法不能再分的簡單物質。
因為實驗材料和手段的限制以及概念的含糊,這時的元素是包含著單質的。有氣體的氧(氧氣)、氫(氫氣)等,也有金屬的錳、鋇等。
拉瓦錫不是發現元素最多的化學家,甚至他沒有發現一種元素。
“在一個仿佛任何手拿燒杯、火焰和什么有意思的粉末的人都能發現新東西的時代——還要特別說一句,是一個大約有三分之二的元素還沒有被發現的時代里——拉瓦錫沒有發現一種元素”
這位“近代化學之父”最為卓絕的貢獻是將定量分析的理念推廣到整個化學世界。
事物的變化除了表現為形態、顏色的改變——這一點易于觀測到。
還有那些肉眼不易直接觀測的,比如微小的重量變更。變化前后,是好像變重了還是沒有變。拉瓦錫拒絕如此模糊的描述,他使用更為精確的語言——數字來描述自己的實驗。
拉瓦錫雖然不是元素的發現者,卻是元素的解釋者。實驗與理論結合,元素世界開始向眾人伸展其迷人身姿,吸引者一批批熱血的青年。
“召喚!現身!”——道爾頓(偽)
隨著元素越來越多地被發現,化學家對元素的性質也知道的越來越多。
道爾頓注意到,混合物中的不同氣體相互不受影響。
每種元素都有自己特定的重量,以氫重量為單位1,道爾頓整理了其他元素的相對質量。
相同的兩種元素可以按照不同的比例結合成不同的化合物。比如碳和氧可以化合成一氧化碳,還可以化合成二氧化碳。在《化學哲學新體系》中,他提到:
“原子是化學元素的基本單元,每種化學原子都有自己的特定重量”
之前僅活在思維推理中的德謨原子,在這一刻具象化,有了實體依托!
雖然這份依托還不夠直接,沒有看到其真面目,還只能依靠其表現出的性質彰顯著自己的存在。
“請23號到5號窗口”——門捷列夫(偽)
元素世界的成員越來越多,帶來欣喜的同時也帶來了煩惱和進一步快速發展的限制。
因為研究環境的相互隔絕,溝通不暢,化學用語沒有統一,大家都各說各的。元素的排列也是雜亂而沒有規律(或按照各自認為的規律排列)。
天道有常,門捷列夫發現了元素間蘊含的“常”。
在其門氏周期表中,各個元素井然有序。有負責喊打喊殺,也有負責貌美如花。有的泰山崩而巋然不動,有的急性子片刻不得閑。合縱連橫,演化大千世界。
姜子牙得到了封神榜,可察天地間眾神階位,哪里有空缺那是一目了然。任你如何跳脫也免不了榜上走一遭。門氏這份周期表,讓已顯像的元素各司其職,也使那些還未被發現的元素精靈無所遁形。至此,東碰碰西撞撞的化學研究有了屬于自己的指南針,變得有條理有方向。
“不管你信不信,反正我們是信了”——愛因斯坦/貝蘭(偽)
化學世界有條不紊地前進著,在一條小小的岔路口遇到了貝克勒爾和他的學生居里夫人。
居里夫婦對放射現象的研究暗示了化學原子有其復雜的結構,而不是簡簡單單的形狀各異就能解釋的了。
但是有的化學家卻從中看出能量具有第一性,物質只是能量的一種形式,質疑原子論,質疑原子的真實存在。
為這個質疑爭論畫上終止符的是愛因斯坦和貝蘭。
斯坦老爺子在1905年遞交了5篇論文,其中一篇解釋了布朗運動的本質和根源,從理論上找出了驗證原子存在的證據。而貝蘭,則是用實驗證實了證據的存在,測量出了原子的質量。
德謨先生的思維原子,無法得知其重量;道爾頓的化學原子,可以知道其相對質量;而現在,原子有了絕對質量,其真實性無可辯駁。在此刻,物質世界的根基前所未有地牢固...
新的征途(待定)
放射現象和電子的發現,讓人有理由認為原子的結構比想象的復雜,不是簡單的形狀變化就能解釋得通。這時,原子不再是那個不可分的最小物質單元,人類開始了追尋更基本粒子的新征程。
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