毛粒子：毛澤東的物理學情懷

裘偉廷

毛澤東認為物質是無限可分的

1953年夏，毛澤東身邊派來了一位20多歲的保健醫(yī)生徐濤。毛澤東把他當作自己的年輕朋友。一天，在中南海菊香書屋前的小院子散步時，他們談起了物質結構問題。據(jù)徐濤回憶，當談到物質是由更小的成分構成的觀念時，毛澤東說：“墨子在公元前5世紀就提出‘端是組成物質的最小成分，比外國人提得早。”他問徐濤：“‘一尺之棰，日取其半，萬世不竭，這句話你聽說過嗎？”徐濤說不知道。毛澤東告訴他：“這出自《莊子》。據(jù)說古希臘人德莫克利特是原子論的主要代表。在古希臘，原子就是不可分割的含義……所以對原子的理論沒有深入，直到18世紀還一直認為原子就不能再分了?！?/p>

說到這里，他又問徐濤：“后來‘原子不可分的論點又是怎么打破的？”徐濤簡單介紹了門捷列夫的“周期率”以及居里夫婦對放射性元素的研究，都不斷證明原子內部還有著更復雜的結構。聽完，毛澤東用肯定的語氣說：“你看他們的頭腦就是好獨立思考，不跟別人腦子走，不信原來多年的成說，不怕名人權威?！碑斝鞚v到物理學家盧瑟福的原子構造理論時，毛澤東接過話說：“正是此人發(fā)現(xiàn)原子是由原子核和電子組成的，還是此人提出原子核是由質子和不帶電的中子組成的設想?！?/p>

接著，毛澤東又提出了問題：“你說這質子、中子還能再分嗎？”徐濤回答不了。毛澤東卻很肯定地說：“不管你信不信，反正物質無限可分，我信！”又有一天，毛澤東問徐濤：“你見過最小的東西是什么？”徐濤回答說：在顯微鏡下見過幾微米大小的細菌。又問：“你見過分子、原子、原子核嗎？”很顯然，毛澤東關注的仍然是物質無限可分的問題。

毛澤東提出質子、中子也可分

毛澤東正式提出“質子”“中子”也是可分的，應該是在1955年的中共中央書記處擴大會議上。1月15日這一天，毛澤東親自主持中央書記處擴大會議，邀請科學家李四光、錢三強，向中央領導介紹國外原子能發(fā)展情況和我國近幾年原子能研究的情況。會上毛澤東開門見山：“今天，我們這些人當小學生，就原子能的有關問題請你們來上一課……”周恩來說：“先請他們做點現(xiàn)場演示，建立一點感性印象，然后再聽他們匯報?！?/p>

李四光拿出一小塊黃褐色鈾礦標本，說明鈾礦資源與發(fā)展原子能的密切關系。中央領導人傳著看鈾礦標本，驚異這普通的石塊，竟然會產生那樣驚人的能量。錢三強把帶去的蓋革計數(shù)器放在會議桌上，把鈾礦石放進口袋里，然后從旁邊走過，計數(shù)器便立刻發(fā)出“嘎、嘎”的響聲，這時會場上響起了一片笑聲。有的領導人還親自做了試驗，氣氛十分活躍。

接著，錢三強在會上講述核物理學的研究發(fā)展概況。當他講到核原理時，毛澤東插話，提出一個關于原子的內部結構問題：“原子核是由中子和質子組成的嗎？”錢三強回答：“是這樣?！泵珴蓶|又問：“質子、中子又是什么東西組成的呢？”這把錢三強問住了，因為當時世界上發(fā)現(xiàn)的最小物質單位是質子、中子，對此各國科學家從未懷疑過。錢三強停了一會兒說：“根據(jù)現(xiàn)在科學研究的最新成果，只知道質子、中子是構成原子的基本粒子。所謂基本粒子，也就是最小的、不可分的?！泵珴蓶|略加思索，然后說：“我看不見得，從哲學的觀點來看，物質是無限可分的。原子、中子、電子也應該是可分的，一分為二，對立統(tǒng)一嘛！你們信不信？”

事有湊巧，就在這一年晚些時候，美國科學家塞格勒和恰勃林等，用具有62億電子伏能的質子轟擊銅靶，先發(fā)現(xiàn)反質子，后發(fā)現(xiàn)一種不帶電、自旋相反的中子，即反中子。發(fā)現(xiàn)了粒子與反粒子的對立統(tǒng)一，從而證實了毛澤東關于基本粒子質子、中子也可分的哲學預言。

1957年11月18日在莫斯科共產黨和工人黨代表會議上，毛澤東又一次從辯證法的角度闡述了物質無限可分的思想：“你看在原子里頭，就充滿矛盾的統(tǒng)一，有原子核和電子兩個對立面的統(tǒng)一，原子核里頭又有質子和中子的對立統(tǒng)一。質子里又有質子、反質子，中子里又有中子、反中子?？傊?，對立面的統(tǒng)一是無所不在的……一分為二，這是個普遍的現(xiàn)象，這就是辯證法?！?/p>

毛澤東強調基本粒子不是不可分的

1963年，?？呀?jīng)3年的《自然辯證法研究通訊》復刊。這是一本發(fā)行量并不很大的專業(yè)刊物，然而毛澤東翻閱了這個刊物，尤其注意到在復刊號上發(fā)表的日本物理學家坂田昌一從俄文轉譯的文章《基本粒子的新概念》。文章說基本粒子不是不可分的，電子是可分的，并提出了表明各種基本粒子也有其內部結構的“坂田模型”，即“復合模型”。這些話引起了毛澤東的極大興趣，認為坂田是站在辯證唯物主義立場上的。

1964年8月，中國科學院召開國際性北京科學討論會，這是一個有五大洲44個國家和地區(qū)的367位科學家參加的科學盛會，坂田昌一作為日本代表團團長參加了會議。8月19日，毛澤東接見各國代表團，由于坂田在整個到會的科學家中學術地位是最高的，與毛澤東第一個握手的就是他。在握手時，毛澤東對他說“你的文章寫得很好”。

毛澤東在接見各國代表團前后，8月18日在北戴河同哲學工作者談話，8月24日在中南海同于光遠、周培源談話。在這兩次談話中，毛澤東都提出物質無限可分的問題，特別贊揚了坂田所說的“‘基本粒子并不是最后的不可分的粒子”的觀點。

對于坂田昌一在基本粒子研究中運用唯物辯證法取得的成功，毛澤東十分贊賞，給予了高度評價，并指示黨中央理論刊物《紅旗》雜志，于1965年6月原文重譯發(fā)表了坂田《關于新基本粒子觀的對話》（即《基本粒子的新概念》）一文。毛澤東親自寫的“編者按”里，進一步闡發(fā)了他關于物質無限可分的辯證法思想。

中國科學家提出基本粒子“層子模型”

毛澤東的談話公開后，立刻在國內產生了巨大的反響，尤其在科學界和哲學界進行了一系列討論。我國物理學家經(jīng)過創(chuàng)造性的工作，根據(jù)物質無限可分和不同層次相對不可分的辯證原理，1966年年初，提出了基本粒子的“層子模型”理論。揭示強子（基本粒子中的一類，包括重子和介子）都是由更基本的粒子即層子所組成的?！皩幼幽Ｐ汀睂⒒玖Ｗ右韵聦哟蔚牧Ｗ臃Q為“層子”，是為了說明微觀粒子所具有的無限層次結構。

我國一些科學家進一步認為，在粒子結構中，不僅層子是存在的，而且層子下面有“亞層子”，“亞層子”下面有“無子”，“無子”下面有“前子”，“前子”下面有“毛子”，等等。所謂“無子”，即無產階級子；“前子”即前進子，“毛子”即毛澤東子——又一種意義上的“毛粒子”，不過這里的“毛子”專指某一種具體的物質粒子，與后文格拉肖提出的“毛粒子”內涵不同。

據(jù)稱，關于基本粒子“層子模型”理論的提出，使我國的理論物理學站到了世界的前沿。在這前后，西方物理學家發(fā)展了關于基本粒子、重粒子結構的“夸克”學說。“夸克”大致相當于我國的“層子模型”。基本粒子有更深層次的結構，當時已經(jīng)成為國際高能物理界公認的流行觀點。

1966年夏，在北京召開的物理學討論會上，我國物理學家公布了“層子模型”理論的成果，堅持基本粒子不基本，結構仍然無限可分的觀點。應邀前來出席討論會的國際著名物理學家、巴基斯坦的薩拉姆，對我國提出“層子模型”感到驚訝。因為60年代初，他同著名物理學家溫伯格、格拉肖都認為“夸克”只是一種沒有大小實體的“數(shù)字符號”。所以，北京物理學討論會結束后，薩拉姆立即將中國的強子結構的新理論——“層子模型”帶到了同年在美國召開的第十二屆高能物理國際會議上，引起了包括溫伯格、格拉肖在內的世界物理學家的廣泛注目。

此后，毛澤東仍然一直關注高能物理學的發(fā)展。1973年會見國際著名物理學家、諾貝爾獎獲得者、美籍華人楊振寧時，他再次強調指出：“物質是無限可分的。如果物質分到一定階段，變成不可分了，一萬年以后，科學家干什么呢？”使楊振寧感到吃驚的是，毛澤東關于當代物理學知識的深厚，以致談話中使用的每個概念都十分確切和細致。

格拉肖建議命名“毛粒子”

毛澤東逝世不到一周年，在美國夏威夷召開的1977年世界第七屆粒子物理學專題討論會上，爆發(fā)出一個以毛澤東名字命名的“毛粒子”的珍聞。

當時，人類對微觀物質結構的認識已達到了第四個層次，即“夸克”層次，那么夸克（層子）是否還有基本的組成部分呢？美國著名物理學家、諾貝爾物理獎獲得者格拉肖在發(fā)言中，把物理學家逐層研究物質結構的歷程，形象地比作剝洋蔥。他說：“洋蔥還有更深的一層嗎？夸克和輕子是否都有共同的更基本的組成部分呢？會上，許多中國物理學家一直是維護這種觀念的。我提議把構成物質的所有這些假設的組成部分命名為‘毛粒子（Maons），以紀念已故的毛澤東主席，因為他一直主張自然界有更深的統(tǒng)一?！?/p>

1978年，格拉肖在答記者問時回答得更明確，之所以這樣命名“毛粒子”，理由有三個：“第一，因為它與中國毛澤東主席有聯(lián)系。按照他的哲學思想，自然界有無限的層次，在這些層次內有一個比一個更小的東西無窮地存在著。因此，我想取用他的名字，他已經(jīng)逝世了。按照猶太人的傳統(tǒng)，一個人沒有去世是不能取用他的名字的。第二個理由是，在西歐社會里，出生的小孩要記住的第一句話是‘ma。第三個理由是，在希伯來語中‘ma這個詞意味著‘為什么。”與此同時，他還公開承認，過去認為“夸克的出現(xiàn)將宣告物理學的結束”的提法是不正確的。

據(jù)說，格拉肖上述關于“毛粒子”（泛指組成物質的所有粒子的總稱，而不是專指某一種具體的物質粒子）的提議，并未在科學界獲得廣泛認同?？赡苁且驗槊珴蓶|“物質是無限可分的，基本粒子也是無限可分”的論斷并非基于物理學的科學假說，尚沒有任何科學實驗證據(jù)做支持，充其量只能算一個哲學命題。當然也可能還有其他原因。

毛澤東提出的物質無限可分性原理，作為特定歷史階段的產物，作為一定發(fā)展進程中的相對真理，它不可能窮盡微觀物質結構的全部內涵，必將隨著人類對微觀認識的不斷深入，而不斷地改變著自己的形態(tài)，但“毛粒子”（Maons）這個特定名詞，將會使人們永遠銘記。