當(dāng)愛(ài)因斯坦和哈勃在弄清宇宙的大尺度結(jié)構(gòu)方面成果累累的時(shí)候，另一些人在努力搞懂近在手邊的而從他們的角度來(lái)看又是非常遙遠(yuǎn)的東西：微小而又永遠(yuǎn)神秘的原子。

加州理工學(xué)院偉大的物理學(xué)家理查德·費(fèi)曼有一次發(fā)現(xiàn)，要是你不得不把科學(xué)史壓縮成一句重要的話，它就會(huì)是："一切東西都是由原子構(gòu)成的。"哪里都有原子，原子構(gòu)成一切。你四下里望一眼，全是原子。不但墻壁、桌子和沙發(fā)這樣的固體是原子，中間的空氣也是原子。原子大量存在，多得簡(jiǎn)直無(wú)法想像。

原子的基本工作形式是分子（源自拉丁文，意思是"小團(tuán)物質(zhì)"）。一個(gè)分子就是兩個(gè)或兩個(gè)以上以相對(duì)穩(wěn)定的形式一起工作的原子：一個(gè)氧原子加上兩個(gè)氫原子，你就得到一個(gè)水分子?；瘜W(xué)家往往以分子而不是以元素來(lái)考慮問(wèn)題，就像作家往往以單詞而不是以字母來(lái)考慮問(wèn)題一樣，因此他們計(jì)算的是分子。分子的數(shù)量起碼可以說(shuō)是很多的。在海平面的高度、零攝氏度溫度的情況下，一立方厘米空氣（大約相當(dāng)于一塊方糖所占的空間）所含的分子多達(dá)4 500億億個(gè)。而你周圍的每一立方厘米空間都有這么多分子。想一想，你窗外的世界有多少個(gè)立方厘米--要用多少塊方糖才能填滿你的視野。然后再想一想，要多少個(gè)這樣的空間才能構(gòu)成宇宙?？偠灾?，原子是很多的。

原子還不可思議地長(zhǎng)壽。由于原子那么長(zhǎng)壽，它們真的可以到處漫游。你身上的每個(gè)原子肯定已經(jīng)穿越幾個(gè)恒星，曾是上百萬(wàn)種生物的組成部分，然后才成為了你。我們每個(gè)人身上都有大量原子；這些原子的生命力很強(qiáng)，在我們死后可以重新利用；在我們身上的原子當(dāng)中，有相當(dāng)一部分--有人測(cè)算，我們每個(gè)人身上多達(dá)10億個(gè)原子--原先很可能是莎士比亞身上的原子，釋迦牟尼、成吉思汗、貝多芬以及其他你點(diǎn)得出的歷史人物又每人貢獻(xiàn)10億個(gè)原子。（顯然非得是歷史人物，因?yàn)樵右ù蠹s幾十年的時(shí)間才能徹底地重新分配；無(wú)論你的愿望多么強(qiáng)烈，你身上還不可能有一個(gè)埃爾維斯·普雷斯利的原子。）

因此，我們都是別人轉(zhuǎn)世化身來(lái)的--雖然是短命的。我們死了以后，我們的原子就會(huì)天各一方，去別處尋找新的用武之地--成為一片葉子或別的人體或一滴露水的組成部分。

而原子本身實(shí)際上將永遠(yuǎn)活下去。其實(shí)，誰(shuí)也不知道一個(gè)原子的壽命，但據(jù)馬丁·里斯說(shuō)，它的壽命大約為1035年--這個(gè)數(shù)字太大，連我也樂(lè)意用數(shù)學(xué)符號(hào)來(lái)表示。

而且，原子很小--確實(shí)很小。50萬(wàn)個(gè)原子排成一行還遮不住一根人的頭發(fā)。以這樣的比例，一個(gè)原子小得簡(jiǎn)直無(wú)法想像。不過(guò)，我們當(dāng)然可以試一試。

先從1毫米著手，就是這么長(zhǎng)的一根線：－?，F(xiàn)在，我們來(lái)想像一下，這根線被分成了寬度相等的1 000段。每一段的寬度是1微米。這就是微生物的大小。比如，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的草履蟲(chóng)--一種單細(xì)胞的淡水小生物--大約為2微米寬，也就是毫米，它確實(shí)小得不得了。要是你想用肉眼看到草履蟲(chóng)在一滴水里游，你非得把這滴水放大到12米寬。然而，要是你想看到同一滴水里的原子，你非得把這滴水放大到24公里寬。

換句話說(shuō)，原子完全存在于另一種微小的尺度上。若要知道原子的大小，你就得拿起這類微米大小的東西，把它切成10 000個(gè)更小的東西。那才是原子的大?。?毫米的千萬(wàn)分之一．這么小的東西遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了我們的想像范圍。但是，只要記住，一個(gè)原子對(duì)于上述那條1毫米的線，相當(dāng)于一張紙的厚度對(duì)于紐約帝國(guó)大廈的高度，它的大小你就有了個(gè)大致的概念。

當(dāng)然，原子之所以如此有用，是因?yàn)樗鼈償?shù)量眾多，壽命極長(zhǎng)，而之所以難以被察覺(jué)和認(rèn)識(shí)，是因?yàn)樗鼈兲　Ｊ紫劝l(fā)現(xiàn)原子有三個(gè)特點(diǎn)--即小、多、實(shí)際上不可毀滅--以及一切事物都是由原子組成的，不是你也許會(huì)以為的安托萬(wàn)－洛朗·拉瓦錫，甚至不是亨利·卡文迪許或漢弗萊·戴維，而是一名業(yè)余的、沒(méi)有受過(guò)多少教育的英國(guó)貴格會(huì)教徒，名叫約翰·道爾頓發(fā)現(xiàn)的，我們?cè)诘谄哒吕锏谝淮翁岬竭^(guò)他的名字。

道爾頓的故鄉(xiāng)位于英國(guó)湖泊地區(qū)邊緣，離科克默思不遠(yuǎn)。他1766年生于一個(gè)貧苦而虔誠(chéng)的貴格會(huì)織布工家庭。（4年以后，詩(shī)人威廉·華茲華斯也來(lái)到科克默思。）他是個(gè)聰明過(guò)人的學(xué)生--他確實(shí)聰明，12歲的小小年紀(jì)就當(dāng)上了當(dāng)?shù)刭F格會(huì)學(xué)校的校長(zhǎng)。這也許說(shuō)明了道爾頓的早熟，也說(shuō)明了那所學(xué)校的狀況，也許什么也說(shuō)明不了。我們從他的日記里知道，大約這時(shí)候他正在閱讀牛頓的《原理》--還是拉丁文原文的--和別的具有類似挑戰(zhàn)性的著作。到了15歲，他一方面繼續(xù)當(dāng)校長(zhǎng)，一方面在附近的肯達(dá)爾鎮(zhèn)找了個(gè)工作；10年以后，他遷往曼徹斯特，在他生命的最后50年里幾乎沒(méi)有挪動(dòng)過(guò)。在曼徹斯特，他成了一股智力旋風(fēng)，出書(shū)呀，寫(xiě)論文呀，內(nèi)容涉及從氣象學(xué)到語(yǔ)法。他患有色盲，在很長(zhǎng)時(shí)間里色盲被稱做道爾頓癥，因?yàn)樗麖氖逻@方面的研究。但是，是1808年出版的一本名叫《化學(xué)哲學(xué)的新體系》的厚書(shū)，終于使他出了名。

在該書(shū)只有4頁(yè)的短短的一章里（該書(shū)共有900多頁(yè)），學(xué)術(shù)界人士第一次接觸到了近乎現(xiàn)代概念的原子。道爾頓的見(jiàn)解很簡(jiǎn)單：在一切物質(zhì)的基部，都是極其微小而又不可還原的粒子。"創(chuàng)造或毀滅一個(gè)氫粒子，也許就像向太陽(yáng)系引進(jìn)一顆新的行星或毀滅一顆業(yè)已存在的行星那樣不可能。"他寫(xiě)道。