>>> 2000年第5期

永无止境的探索

作者:卞树勇



  许久以来, 人类对自身所生存的环境往往感到是如此地熟悉,这大多是从寻常的生活角度来看。而实际上外来世界并没有轻易地在人类面前展现它们的面貌。并且,由于科技和人类本身极限的原因,也许人类最终所了解和触及的范围只是宇宙的“一毛”。但无论怎样,对于外部物质世界都离不开对微观世界的研究和了解。由中国科学院院士、著名核物理学家王淦昌主编的《物质微观世界探秘——著名科学家谈核科学》作为一本普及性质的小书。用简洁通俗的表述带领人们走进了神秘的微观世界。
  多少年来,始终有一个问题困惑着人们,那就是世界上的万事万物是由什么构成的?它们有没有共同的基本成分和共同的本质?物质的微观结构是什么样子的?这是科学史上的一个基本问题。从古希腊德谟克利特开始的两千多年以来,人类对此进行了孜孜以求的探索,一个我们无法想象的微观世界逐渐展现在世人面前。
  最初人类关于物质是由原子构成的认识只是靠思辩和猜想,只是近二三百年来,才真正开始了对物质构成进行科学的研究和解释。17、18世纪科学家道尔顿、波义耳、普鲁斯特、拉瓦锡把原子学说从一种推测和哲学概念转变为科学原理,从而奠定了近代原子论的基础。但19世纪末20世纪初的一段时间内,阴极射线、X射线、天然放射性的发现结束了两千多年来人类关于原子是世界构成的最基本粒子的结论。在人们还来不及意识到世界到底发生了什么事情的混乱中,伴随着汤姆逊发现电子,卢瑟福发现原子核以及玻尔对核外电子运动的创造性解释,人类真正进入到了原子核时代。
  在核科学世纪中,呈现在面前的万物不再是混沌一片了。人们逐渐认识到原来整个世界都是由有限的一百多种元素的原子排列组合而成;而原子又是由位于其中心的更小的原子核和绕核旋转的电子组成。在进入这一新的视野之后,人类并没有停止科学前进的脚步。在积极研究和利用原子核理论的同时,人类又开始了对原子核的内部结构的科学破解。经过研究,人类发现原子核也不是最小的颗粒,它可以分割为中子和质子。实验又证实,中子和质子也不是最小的粒子,现代粒子物理学已在探讨中子、质子这类基本粒子的结构了。人类探寻组成物质的“基元”的工作还会继续下去。可以由此看出,虽然《探秘》一书给我们讲述的是核科学,但它所提供给我们、向我们揭示的决不是止于核,而是有着更深入的科学阐释,对于核子内部的科学研究与发现的新状况,让我们深刻体悟到科技的高速发展和微观世界的无限神奇。
  《探秘》一书是科学家写作的科普读物,由于作者具有深厚的素养,又走在核科学研究的前沿,所以从中能够读出许多有意义的内容。它把人类对微观世界的探索以史的方式给以生动的描写,读起来完全没有那种严肃死板的学术布道的感觉。我们向来不熟悉的科学研究对于我们不再是那么遥远,而是产生了别样的亲切感。在这个世界里,我发现的是一个与日常生活决然不同的领域。为我们所熟悉的引以为经典的许多原理和结论,无法解释那个微观世界里发生的神奇事情。神奇和距离产生了美,这也算是科学具有永恒魅力的一方面吧。
  核科学发展的核技术虽已应用到广泛的方面,但许多技术还不够成熟,许多机理也没有弄清楚,许多领域还没有涉及。“就核本身而言,那个极小空间里的核子们的运动状态还远未能把握,许多核现象还是个迷,描述核性质,核运动的完整的理论体系还没有建立起来。”我们有理由为此感动,也完全可以断言:伴随着人类这些精英的辛勤付出,将要展现在人类面前的世界必将会是更加美好和神奇的。
  关于对微观世界的探索展望,作者在文中指出,理论预言中的大量的核素尚未被发现和认识;超重元素的合成正在填充铀后面的一个个空格,但是还未登上预言中的“超重岛”;还有几个超重岛,它们位于更远的“海洋”中,当然现在还不知道到那里的办法;在超重岛的反方向,即在同位素图的西南方,还有一个反物质的世界。这些未知领域的探索最终会把我们带进怎样的世界,它最终带给我们的是什么,都是未知。
  (《物质微观世界探秘——著名科学家谈核科学》,王淦昌主编,袁之尚、张美媛著,广西师范大学出版社1999年1月第1版)