《三体》中的物理学：水滴态可能存在吗？(3)

德谟克利特与苏格拉底同时代，他的生活年代距今大约2500年。
德谟克利特的原子论更像现代的基本粒子理论。基本粒子之间可以互相碰撞，互相转化，但无法继续分成更小的部分。与希腊人的原子学说不一样的是，基本粒子可以被生成，也可以被消灭，守恒的不是粒子，而是能量和动量。
现代原子论是在化学家手中成形的。在拉瓦锡的化学反应质量守恒和普鲁斯特的定比法则的影响下，英国化学家道尔顿在19世纪初提出了元素的原子论。道尔顿指出，每一种元素都对应一种固定的原子，这些原子在化学反应中是不可再分的，性质相同。不同元素的原子质量不同，这些原子在化学反应中按照整数倍形成复合化学物质，当复合物质分解后，各种原子与组成复合物的原子一样。这是非常简单的原子还原论，在解释化学反应中非常成功。道尔顿将氢原子的重量定义为1，从而推出其他元素的原子重量，不过他的结果并不准确。
阿伏伽德罗是对原子论做出杰出贡献的第二个人。他提出，在相同温度和相同压强下，同样体积的不同种类的气体含有同样多的分子，也就是说，气体的体积与分子的重量无关。阿伏伽德罗通过这个定律推出水分子含有两个氢原子和一个氧原子，因为两个体积的氢气和一个体积的氧气结合成水蒸气。阿伏伽德罗由此更加精确地测量出了氧原子的重量。后来，单位质量中的气体含有原子的个数被定义成阿伏伽德罗常数，例如，1克氢含有的氢原子个数可以被看成是阿伏伽德罗常数。后来，12克碳12中含有的碳12原子的个数被约定为阿伏伽德罗常数。
尽管化学范畴的原子论在解释化学反应时很成功，但很多人仍不能接受原子论，因为他们无法直接“看到”原子。在原子论提出不久，英国植物学家布朗发现了布朗运动：花粉颗粒在水中做不规则运动。直到20世纪初，爱因斯坦等人才通过原子论成功地解释了布朗运动，原来，花粉颗粒在水中受到大量水分子的碰撞，每次受到的碰撞合成的力不可能完全一样，由此产生了看似无规则的运动。爱因斯坦通过计算解释了布朗运动的规律，即花粉走的直线距离与时间的平方根成正比，正比系数与阿伏伽德罗常数有关。在物理学家用布朗运动实验测定阿伏伽德罗常数之后，现代原子论才得到承认。
以上谈的是地球上常见物质的原子和分子解释。如果我们将这些物质称为普通物质，那么，是否存在不能简单地用原子和分子解释的非普通物质呢？
如果原子像古希腊哲学家想象的那样绝对不可分，那么，应该不可能存在非普通物质。