物质是由分子，原子等微观粒子构成的，原子是有原子核和电子构成的，原子核是有质子和中子构成的......，现在只要是有初等文化的普通人都觉得这是最简单的科学道理，似乎是天经地义的。

然而这个认知，对有几万年历史的人类来说，只是最近这三四百年才被广泛接受的，对于大多说中国人来说，时间更短，仅仅100多年而已。而这几百年对于人类来说，确认非同寻常的几百年，人类对世界的认识产生了颠覆性的变化，从上了科学之路，生产生活方式发生了根本性的变化。可以说，科学革命是古代人与现代人的分水岭。

两千多年前，人类告别采集时代，进入农业社会。随着生产力水平逐渐提高，人类中有一部分人可以不用亲自为获得食物而奔波，有越来越多的时间进行各种思考，于是整个人类的思想发生的第一次飞跃。公元前500年左右，东方的中国出现了以老子，孔子等为代表诸子百家，印度出现了佛教的创始人释迦牟尼，古希腊出现以泰勒斯，赫拉克利特，德谟克利特为代表的自然哲学家和以毕达哥拉斯为代表的数学家。这个时代是人类思想史的“百花齐放”的年代。特别是在古希腊，后来又出现了以苏格拉底，柏拉图，亚里士多德为代表古希腊三贤，以及几何学之父的欧几里德以及数学家阿基米德，人类的思想空前活跃。

可惜好景不长，东方汉帝国的“罢黜百家，独尊儒术”，西方随后也进入了黑暗的中世纪。人类的思想开始走向封闭，当时的人们觉得似乎这个世界已经没有什么人类不知道的了，如果我们现在的人不知道什么，那么祖先也都知道，佛祖也都知道，上帝也都知道。如果他们也不知道，那一定是不重要的事。人类思考世界的方式从独立思考，变成了引经据典，东西方莫不如此。

这个年代持续了一千多年，直到欧洲爆发科学革命，从此西方国家率先走上了科学之路，世界从此开始日新月异。可惜的是从17世纪到19世纪自然科学发展的经典时期，中国处于完全缺席的状态，完全封闭起来，直到被西方的坚船利炮再次轰开大门，才开始领略到科学的力量。

现代科学发展史是人类发展的一个宏伟的篇章，要描绘这个史诗级的革命，几本书都是说不清楚的，这里我只从对原子的研究这个小例子来管窥一下这段宏伟的时光。

从初中的化学课本上我们知道，原子（atom）指化学反应不可再分的基本微粒，原子在化学反应中不可分割。但在物理状态中可以分割，原子由原子核和绕核运动的电子组成。这是关于原子的科学定义，但是最早提出原子这个概念的，就是我们前面提到的古希腊哲学家德谟克利特。必须指出，德谟克利特提出的原子，不是现在科学意义上的原子，而是哲学意义上的原子。德谟克利特认为，万物的本原或根本元素是“原子”和“虚空”。“原子”在希腊文中是“不可分”的意思。德谟克利特用这一概念来指称构成具体事物的最基本的物质微粒。德谟克利特认为，原子是永恒的、不生不灭的，其体积微小，是眼睛看不见的，即不能为感官所知觉，只能通过理性才能认识。

按照科学的观念，科学只研究也只能研究我们能观察到的东西，“拒绝谈论未经实证的概念”的实证主义是科学的主流观念。但古人显然没有手段观察到原子的存在，因而在相当长的时间内它能能停留在哲学的范畴，而不能成为科学概念。

随着自然科学的崛起，科学家逐渐把原子这一概念从哲学领域推到了科学领域。对于原子的认识，也逐步发展起来。1789年，法国科学家拉瓦锡定义了原子一词，从此，原子就用来表示化学变化中的最小的单位。原子究竟是什么样子的，科学家们也是通过各种实验观察，理论计算逐渐揭开了这个我们肉眼不能直接观察的微粒。科学家们先后提出过道尔顿的“实心球体”模型，汤姆逊的“葡萄干蛋糕模型”，卢瑟福的“行星模型”，以及后来的量子力学模型。记得80年代的时候，我们很多科学宣传画里，都把行星模型的原子图案作为科学的标志，当然现在我们知道这个是不准确的。

这个图形，大家是不是很熟悉？

不要小看哪些似乎不起眼的原子模型，每个模型的背后，都有严密的科学推理，严谨的试验数据支持。提出一个假说到推翻一个假说，每次都是科学的一次进步。提出假说不难，难的是要有假说的基础和验证的方法，能够得到试验验证，假说离被接受就前进了一步；被实验数据推翻，那么就说明这个假说存在问题，我们就要抛弃它，寻找更好模型，这才是真正的科学精神。对比原子模型的建立过程，我们不难看出那个金木水火土的五行学说离“科学”是多么的遥远。

人类对原子的探索，只是来自于对物质微观结构的好奇，科学家也并不是想通过研究原子达到什么目的。但是正是我们对原子的一步步研究中，X光被发现了，半导体被发现了，原子弹被制造出来了，核能被利用了，核磁共振等医学仪器出现了.......

对原子的研究凝聚着无数化学家，物理学家的心血。科学无止境，人类对微观世界的探索到现在也没有停止。在量子力学领域里，对原子的研究还有很多未知领域。

资料来源：知乎，2020-07-08 14:32；作者：天津老高