第一章 經典物理學家對這一主題的探讨3
關燈
小
中
大
那些觀點，他在學習了物理學特别是物理學的統計基礎之後，開始思考有機體及其行為和運作方式。
他認真地問自己：根據他之所學，根據其相對簡單、清楚和謙卑的科學觀點，他能否為這個問題做出一些适當的貢獻？ 事實證明，他是能夠做出貢獻的。
接下來他便把理論預見與生物學事實作比較。
結果将表明，他的觀點大體上是合理的，但需要作一些修正。
這樣一來，我們将逐漸接近正确的觀點，或者更謙虛地說，将逐漸接近我認為正确的觀點。
即使我在這一點上是正确的，我也不知道我的道路是否最佳和最簡單。
不過，這畢竟是我的道路。
這位&ldquo素樸物理學家&rdquo就是我自己。
除了我自己的這條曲折道路以外，我找不到通往這個目标的更好或更清楚的路。
4.為什麼原子如此之小？ 為了闡明&ldquo素樸物理學家的看法&rdquo，我們不妨從一個古怪的、近乎荒謬的問題開始講起：為什麼原子如此之小？首先，它們确實很小。
日常生活中碰到的每一小塊物質都含有大量原子。
為使聽衆理解這個事實，人們設計了許多例子，但給人印象最深的莫過于開爾文勳爵（LordKelvin）使用的一個例子：假定你能給一杯水中的分子做上标記，再把這杯水倒入海洋，然後徹底加以攪拌，使有标記的分子均勻地分布于七大洋；然後，如果你從海洋中任何地方舀出一杯水來，你将發現這杯水中大約有100個你所标記的分子。
注47 原子的實際尺寸注5約為黃光波長的1/5000到1/2000之間。
這一比較是有意義的，因為此波長大緻給出了在顯微鏡下仍能辨認的最小顆粒的大小。
即使是這麼小的顆粒也含有幾十億個原子。
那麼，為什麼原子如此之小呢？ 顯然，這個問題是一種回避，因為我們的實際目的并非原子的大小。
我們關心的是有機體的大小，特别是我們自己身體的大小。
當我們以日常的長度單位，比如碼或米作為量度時，原子确實是很小的。
在原子物理學中，人們通常使用所謂的埃（簡寫為Å），即1米的1010分之一，或0.0000000001米。
原子的直徑在1Å到2Å之間。
這些日常單位（與它相比，原子非常之小）與我們身體的大小密切相關。
有一個故事說，碼來源于一個英國國王的幽默。
大臣們問他采用什麼單位，他把手臂往旁邊一伸說：&ldquo取我胸部中央到手指尖的距離就可以了。
&rdquo不論是真是假，這個故事對我們來說很重要。
這個國王自然會指出一個适合與他自己身體相比的長度，他知道其他任何長度都會很不方便。
盡管物理學家偏愛埃這個單位，但在做一件新衣服時，他甯願被告知這件衣服需用6碼半布呢，而不是650億埃布呢？8 既已确定我們問題的真正目的在于兩種長度&mdash&mdash我們身體的長度和原子的長度&mdash&mdash之比，而原子的獨立存在具有無可争議的優先性，于是這個問題實際上應當理解為：同原子相比，我們的身體為什麼一定要這麼大？ 可以想象，許多頭腦敏銳的人在學習物理學或化學時會對以下事實感到遺憾：感覺器官構成了我們身體上比較重要的部分，因而（從上述比例大小來看）是由無數原子構成的，但我們的每一個感覺器官都過于粗糙，無法被單個原子的碰撞所影響，單個原子我們是看不到、聽不到也感受不到的。
我們關于原子的假說與我們粗大遲鈍的感官所直接發現的東西極為不同，而且也不能通過直接觀察來檢驗。
一定是這樣的嗎？是否有内在的原因可以解釋？為了查明和理解為什麼感官不合乎自然界的這些定律，我們能否把這一事态追溯到某種第一原理呢？ 這一次，物理學家能夠完全弄清楚這個問題了。
對所有提問的回答都是肯定的。
5.有機體的運作需要精确的物理定律 如果情況不是這樣，如果我們的有機體非常敏感，以至于單個原子或者哪怕是幾個原子也能給我們的感官造成一種可知覺的印象&mdash&mdash天哪，那生命将是什麼樣子？有一點需要
他認真地問自己：根據他之所學，根據其相對簡單、清楚和謙卑的科學觀點，他能否為這個問題做出一些适當的貢獻？ 事實證明，他是能夠做出貢獻的。
接下來他便把理論預見與生物學事實作比較。
結果将表明，他的觀點大體上是合理的，但需要作一些修正。
這樣一來，我們将逐漸接近正确的觀點，或者更謙虛地說，将逐漸接近我認為正确的觀點。
即使我在這一點上是正确的，我也不知道我的道路是否最佳和最簡單。
不過，這畢竟是我的道路。
這位&ldquo素樸物理學家&rdquo就是我自己。
除了我自己的這條曲折道路以外，我找不到通往這個目标的更好或更清楚的路。
4.為什麼原子如此之小？ 為了闡明&ldquo素樸物理學家的看法&rdquo，我們不妨從一個古怪的、近乎荒謬的問題開始講起：為什麼原子如此之小？首先，它們确實很小。
日常生活中碰到的每一小塊物質都含有大量原子。
為使聽衆理解這個事實，人們設計了許多例子，但給人印象最深的莫過于開爾文勳爵（LordKelvin）使用的一個例子：假定你能給一杯水中的分子做上标記，再把這杯水倒入海洋，然後徹底加以攪拌，使有标記的分子均勻地分布于七大洋；然後，如果你從海洋中任何地方舀出一杯水來，你将發現這杯水中大約有100個你所标記的分子。
注47 原子的實際尺寸注5約為黃光波長的1/5000到1/2000之間。
這一比較是有意義的，因為此波長大緻給出了在顯微鏡下仍能辨認的最小顆粒的大小。
即使是這麼小的顆粒也含有幾十億個原子。
那麼，為什麼原子如此之小呢？ 顯然，這個問題是一種回避，因為我們的實際目的并非原子的大小。
我們關心的是有機體的大小，特别是我們自己身體的大小。
當我們以日常的長度單位，比如碼或米作為量度時，原子确實是很小的。
在原子物理學中，人們通常使用所謂的埃（簡寫為Å），即1米的1010分之一，或0.0000000001米。
原子的直徑在1Å到2Å之間。
這些日常單位（與它相比，原子非常之小）與我們身體的大小密切相關。
有一個故事說，碼來源于一個英國國王的幽默。
大臣們問他采用什麼單位，他把手臂往旁邊一伸說：&ldquo取我胸部中央到手指尖的距離就可以了。
&rdquo不論是真是假，這個故事對我們來說很重要。
這個國王自然會指出一個适合與他自己身體相比的長度，他知道其他任何長度都會很不方便。
盡管物理學家偏愛埃這個單位，但在做一件新衣服時，他甯願被告知這件衣服需用6碼半布呢，而不是650億埃布呢？8 既已确定我們問題的真正目的在于兩種長度&mdash&mdash我們身體的長度和原子的長度&mdash&mdash之比，而原子的獨立存在具有無可争議的優先性，于是這個問題實際上應當理解為：同原子相比，我們的身體為什麼一定要這麼大？ 可以想象，許多頭腦敏銳的人在學習物理學或化學時會對以下事實感到遺憾：感覺器官構成了我們身體上比較重要的部分，因而（從上述比例大小來看）是由無數原子構成的，但我們的每一個感覺器官都過于粗糙，無法被單個原子的碰撞所影響，單個原子我們是看不到、聽不到也感受不到的。
我們關于原子的假說與我們粗大遲鈍的感官所直接發現的東西極為不同，而且也不能通過直接觀察來檢驗。
一定是這樣的嗎？是否有内在的原因可以解釋？為了查明和理解為什麼感官不合乎自然界的這些定律，我們能否把這一事态追溯到某種第一原理呢？ 這一次，物理學家能夠完全弄清楚這個問題了。
對所有提問的回答都是肯定的。
5.有機體的運作需要精确的物理定律 如果情況不是這樣，如果我們的有機體非常敏感，以至于單個原子或者哪怕是幾個原子也能給我們的感官造成一種可知覺的印象&mdash&mdash天哪，那生命将是什麼樣子？有一點需要
