永無止境的探索

卞樹勇

許久以來， 人類對自身所生存的環(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，對于外部物質(zhì)世界都離不開對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，人類對此進(jìn)行了孜孜以求的探索，一個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)識只是靠思辯和猜想，只是近二三百年來，才真正開始了對物質(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)原子核以及玻爾對核外電子運(yùn)動的創(chuàng)造性解釋，人類真正進(jìn)入到了原子核時代。

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)識到原來整個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，人類又開始了對原子核的內(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。它把人類對微觀世界的探索以史的方式給以生動的描寫，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。在這個世界里，我發(fā)現(xiàn)的是一個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裕莻€極小空間里的核子們的運(yùn)動狀態(tài)還遠(yuǎn)未能把握，許多核現(xiàn)象還是個迷，描述核性質(zhì)，核運(yùn)動的完整的理論體系還沒有建立起來?！蔽覀冇欣碛蔀榇烁袆樱餐耆梢詳嘌裕喊殡S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是更加美好和神奇的。

關(guān)于對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；超重元素的合成正在填充鈾后面的一個個空格，但是還未登上預(yù)言中的“超重島”；還有幾個超重島，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，還有一個反物質(zhì)的世界。這些未知領(lǐng)域的探索最終會把我們帶進(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)