物质是什么

[英] 吉姆·巴戈特(Jim Baggot)
致迈克: 这都是拜你所赐…… 序言 本书的主题看起来很简单。 你坐在桌前,翻开这本书。它可能是精装本,可能是平装本,也可能是在平板电脑或是电子阅读器上的电子书,无所谓,都一样。无论你手上拿的是什么,我们都可以相当确定地说,它们是由某些材料制成的:纸张、卡片、塑料,又或许是装载着一些电子元器件的印刷电路板。无论它由何种材料制成,我们都可以将它称为物质或是物质实体,它们都具有一种固有特性——质量。 但是“物质”又是什么呢?我们在课堂上学到过,物质不是连续的而是离散的,这与古希腊的一些哲学家在近2 500年前曾推测的“物质是‘块状’的”不谋而合。我们简单地在网上搜索一下就能知道,纸是人们把纸浆中湿润的纤维紧压在一起而制成的;而纸浆是由分子(如纤维素)构成的,分子又是由原子(碳、氢、氧等)构成的。如果对原子进行更深层次的了解,我们会发现原子的内部大多是中空的,只有一个小小的、由质子和中子组成的原子核,周围有一些电子环绕着它。 你可能也学到过,质子和中子并不是最终的答案,它们还能被划分为更小的单位。科学家把目前为止找到的物质最基本的组成部分(当然,这更有可能是因为我们目前还未探明其内部的结构)称为“基本粒子”。根据这一定义,质子和中子显然不属于基本粒子,因为它们由不同种类的夸克构成,这些夸克则是被胶子连接在一起的。 看起来事情比我们想象中的要复杂一些。可以肯定的是,经过一代又一代科学家的不懈努力,我们得以一层一层地剥开物质构成的“洋葱皮”:从纸、卡片、塑料,到分子,到原子,到质子和中子,再到夸克和电子。随着我们一层一层地往下探索,我们发现的物质组成也越来越小,这似乎不足为奇。 但是同样可以肯定的是,我们无法一直这样进行下去。就像古希腊的哲学家们曾推测的那样,我们最终会遇到一些最最基本的、不可分割的物质,宇宙万物都是由这些物质构成的。 并且,我们并不需要做多么大胆的猜测也能提出这…