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玻耳兹曼 6park.com
小朋友们来跟我做一个简单的思想实验。一块石头，用锤子敲碎后会变成小石块；这个小石块也可以被敲碎，变成更小的石块。就这么一直敲下去，最后会敲出一个最小的石块，之后无论你怎么敲，都无法再分割它了。这个最小的“石块”就被称为原子。原子的概念，古希腊人早在2000多年前就已经提出了。不过古希腊人所说的原子，完全是一种哲学上的思辨。最早从科学上阐述原子概念的人，是著名的奥地利物理学家玻耳兹曼。 6park.com
讲一个关于玻耳兹曼的趣事。玻耳兹曼是一个很奇怪的老师，他上课时不喜欢往黑板上写东西，而是在讲台上一个人哇啦哇啦地讲个不停。有学生向他抱怨说，老师，你以后得在黑板上写公式，光讲不写我们都记不住啊。玻耳兹曼一口答应了。但到了第二天，他又在课堂上滔滔不绝地讲，最后还总结道：大家看这个问题，就像一加一等于二那么简单。然后他突然想起自己上次对学生的承诺，于是拿起粉笔，在黑板上工工整整地写上了“1+1=2”。 6park.com
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玻耳兹曼一直相信世界是由原子构成的，并以此为基础创立了一门叫统计力学的学科。不过在那个年代，大家普遍不相信原子论，所以，在学术上，玻耳兹曼有一大批反对者。这些人常年攻击原子论，甚至直接攻击玻耳兹曼本人，这让他感到很痛苦。玻耳兹曼曾感慨他是“一个软弱无力地与时代潮流抗争的人”。但玻耳兹曼并非孤军奋战，有一个年轻的德国科学家也站在他这边。不过玻耳兹曼心高气傲，觉得支持他的德国人是个无名小卒，根本看不上眼。然而，这个德国科学家不是别人，正是日后被称为“量子论之父”的普朗克。 6park.com
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现在的科学研究已经证明，原子的确是存在的。但它的尺寸非常小，只有1米的100亿分之一。它到底有多小呢？假如地球上的所有人都变得和原子一样小，把他们一个个地摞起来，最后还不如一个身高1米的小朋友高。不过原子也不是最基本的粒子。在原子内部的中心，有一个带正电的原子核，它的大小只有原子的10万分之一；而在原子核外面，还有带负电的电子，它们的尺寸更小。 6park.com
我们已经说过，世界上的物质都是由原子构成的。除了原子外，还有一种常见的东西，那就是光。科学家早在19世纪就已经发现，光其实是一种以光速传播的波。什么是波呢？波是某种东西在传播过程中振动的现象。比如，水波是由水的振动而产生的。再比如，声波是由空气的振动而产生的。波也有能量：其频率越高，或者说波长越短，波的能量越高。 6park.com
在前面那张图中，中间有颜色的部分是我们眼睛可以看见的光，叫作可见光。雨后的天空经常会出现美丽的彩虹，它有赤橙黄绿蓝靛紫七种不同的颜色。可见光的频率范围，就介于红色光和紫色光之间。其中红色光的频率最低，波长最长，能量也最低；紫色光频率最高，波长最短，能量也最高。比红色光能量更低的是红外线，利用红外线可以制成夜视仪，遥控电视机、空调。比红外线能量更低的是微波，它可以用来加热物体。我们家里用的微波炉，就是利用了微波能加热物体的特性。还有比微波能量更低的，那就是无线电。我们的电视、广播、手机和无线网络信号，都是用无线电来传输的。 6park.com
刚才说的都是能量比较低的光，下面来说说能量高的。比紫色光能量更高的是紫外线。如果我们长时间在外边晒太阳的话，皮肤就会被晒伤，而晒伤我们的就是紫外线。比紫外线能量更高的是X射线。X射线的穿透本领很强，我们到医院体检拍X光片时，用的就是X射线。比X射线能量更高的是γ射线。γ射线的能量非常高，所以可以当是一种特殊的手术刀，来给病人做手术。 6park.com