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 神秘的原子
比尔·布莱森
正当爱因斯坦与哈伯，逐步解开宇宙的大尺度结构，且颇有成果时，另一些人则在想办法了解，一种虽然比较靠近手边，但却仍难以捉摸的东西：那就是微小且一直非常神秘的原子。
美国加州理工学院的伟大物理学家费曼（Richard
Feynman, 1918-1988）有一次谈到他对此事的看法，他说如果你把整部科学史简化成为一句话，则这句话就是「一切东西都是原子做的」。原子无所不在，建造每一件东西。不信你可以瞧瞧周遭，无处不是原子。不只是扎实的东西诸如墙壁、桌子、沙发是原子构成的，它们之间的空气亦然。原子为数之多，你难以想像。
原子最基本的安排方式是分子（分子的英文是molecule，出自拉丁文，原意是「小块」）。一个分子是由两个或两个以上的原子，形成的较稳定组合：譬如两颗氢原子加上一颗氧原子，会得到一个水分子。化学家倾向于在分子层次上思考问题，而不是在元素层次上，道理就跟英语系作家绝大部分时间都在思考字的用法，而不是怎么堆字母一样。
所以我们可以说，化学家在乎的只是分子的数目，而这数目可说是多得数不清。在地球的海平面高度，温度在摄
0 度时，一立方厘米（亦即1 c.c.，约一块方糖所占据的空间）的空气里面，包含着
4 千 5
百兆个分子。想想在你周遭的每一个立方厘米空气里，都有这么多个分子。其次想想你窗外的世界体积有多少立方厘米，要多少颗方糖才能塞满你看到花花世界。最后再想想需要多少个原子来建构整个宇宙。一言以蔽之，原子数目非常多。
原子还出奇的持久耐用。由于原子的寿命非常长久，它们真是阅历丰富，几乎可以确定，你身上的每一颗原子在进入你的身体之前，曾经受过好几颗恒星的熬炼，并在数以百万计的生物体上待过。我们每个人身上原子数目如此之多，而且人死后又很快的「回归自然」、参加「原子回收再用」的程序，因而咱们每一个人的身上，都有相当大数目的原子，曾经是莎士比亚身上的一部分──有人估算后认为可能达到十亿个之谱。同样的，另外还有十亿个原子是来自释迦牟尼、又各有十亿原子分别来自成吉斯汗、贝多芬以及每一位你想得到的历史人物。（条件是他们必须是有些年代的古人，因为显然原子回收再用程序，需要数十年的时间，所以不管你有多希望，不过你现在身上没几颗原子是从猫王身上来的。）
所以我们都是转世的人，只是我们的生命很短。我们死亡后，身上的原子就会解散，各自奔前程，找寻下一位用户，也许是一片树叶、或许是另一个人、或仅是一滴朝露。原子似乎可以永远无穷无尽的来来去去、分分合合，没有人确知原子究竟可以在世上存活多久。不过根据天文学家芮斯的推算，原子的存活期限约在
1035 年左右，由于这个数字实在是太大，所以我也乐于用次方这个数学符号来表达。
最重要的是，原子很小，非常非常的小。把五十万颗原子一个接一个排成一条直线，长度尚不及人发的直径，所以根本难以想像单独一颗原子的实际大小，不过我们还是可以试试看。
让我们首先从一毫米开端，一毫米大约就是这根直线「-」的长度。现在运用想像力把这根直线等分为一千份，则每份的长度就是一微米，微米是量计各种微生物的尺度单位。譬如说，典型的草履虫的宽度大约是两微米（0.002毫米）。它的确是很小，如果用眼睛想观察一只在一滴水里游泳的草履虫，必须把这滴水放大到直径达十二公尺才办得到。不过若是你想直接用眼睛观察这滴水里面的原子，则你必须继续把这滴水放大到直径达二十四公里。
换言之，原子之小，跟草履虫之小比起来，又是另一个不同的层次。要达到原子的尺度，你还得把上述的一微米再等分一万份，得到的每份长度也就是一毫米的一千万分之一，这就是原子的尺度单位。这个长度很难直接想像有多大，但是我们可用模拟法得到一些概念，那就是把一颗原子的直径跟一毫米的长度相比，就如同一张纸的厚度跟纽约帝国大厦的高度相比一样。
 ｛本文摘自《万物简史II－动个不停的地壳》第9章｝
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