如果把一个东西不断分割，再分割，我们最终会看到什么呢？有人说是原子，有人说是质子，有人说夸克。是的，这是在我们对世界有了一定的了解之后给出的答案，可以如果能把夸克再分割，能看到什么呢？根本问题就是，物质到底是由什么基本单元构成的呢？这个问题从古至今一直是一个哲学问题，因为人眼看不见，所以就有了各种各样的猜测。

比如古巴比伦人和古埃及人就曾经把水、空气和土壤看成是组成世界的主要元素，因为这三样对于我们生活来讲是在是太重要了。到了古希腊时期，米利都的哲学家泰利斯则认为，万物的本质就应该是水，土和气只是水的另外两种状态而已。而另外一位阿那克西曼德，他则说，不对，我觉得土、气、水还不够，应该还有火，于是这就有了最早的四元素说，就是构成世界的四种元素分别是土气水火。但是在米利都派哲学家看来，土气水火这四种元素是可以相互转化的，比如水经过火的灼烧就会变成气，也就是归根结底就只有一种元素，于是早期的米利都派哲学家们就为了到底谁才是最基本的元素这个问题争论开来。后来有一位哲学家叫做恩培多克勒他就说别争了，这四种元素都是基本元素，并且首次建立了四元素并存的哲学体系，还出了本书叫做《论自然》，他说土气水火这四种元素虽然是构成世界的基本元素，但是他们怎么联系在一起呢？是由另外两个元素爱和恨联系在一起的，你看这就是那个时候人类的认知嘛。我国古代也有类似的观点，就是五行，金木水火土，相生相克，这都是寻求认识世界的一种方式。

当然，这种方式是历史上人类对于物质种类的探索，影响的是之后的化学理论，化学就是研究物质的元素种类啊，元素之间怎么反应啊。在人们研究元素的同时，有这么一伙人在当时看来那是不太入流的，他们研究的是物质的构成，就是咱们开篇问到的问题，物质的最小单元能小到什么程度呢？米利都的一位哲学家叫做留基伯，他流浪到色雷斯开了一个学堂进行讲学，就讲他自己的一套学说叫做原子论，他说所有的物质不管是土气还是水火，它们都是由一种不可再分的原子构成的，这东西你看不见，特别小。这就是最早的原子论，我们现在说的原子atom就是希腊语中不可再分的意思。

留基伯的学堂中有一名学生叫做德谟克利特，他接着把老师的观点发扬光大，说宇宙就是由不可再分的原子和虚空构成的。不过这种说法为啥说在当时不入流呢，就因为你说的这个原子它又看不到啊，不像是土气水火，这是人们看得见摸得着的，所以原子论信的人就比较少，也遭到了柏拉图等人的批评。不过这个原子论对科学的发展却产生了深远的影响。

古希腊人说最小的物质就是不可再分的原子，这种说法后来被一位自学成才的化学家瞧上了。这位就是近代原子论的提出者道尔顿。道尔顿出生在英格兰，从小家境贫寒，上不起贵族学校，就只能上教会的学校，12岁的时候他老师退休了，然后他就接替老师继续讲课，厉害吧，再后来去了一所他远亲开办学校过去讲学，主要就是讲讲英语，就相当于咱们的语文老师。在这期间道尔顿就认识了一位盲人科学家叫做约翰·高夫，受他的影响，道尔顿开始喜欢上数学和化学。最终经过自己的刻苦钻研，在1803年底道尔顿在英国皇家学会做了一场关于原子论的报告，终于提出了现代原子论。道尔顿把元素说和原子说合起来考虑，他说这两个都对，就是不同的思考方式，元素有很多种，但是每种元素都有自己相应的最小单位，就是原子，原子就是元素能保持其化学性质的最小单位。这个概念直到现在仍然是原子在化学中的定义。现在你接受起来很容易了，不过在当时，几乎没人信，到了19世纪末20世纪初的时候，还有很多物理化学的大佬都公开反对过道尔顿的原子假说。比如1909年诺贝尔化学奖得主德国的化学家奥斯特瓦尔德他就公开说过：“我就不相信原子那套，想要让我相信，那就得让我亲眼看见！”眼见为实嘛。后来什么放射性啊、布朗运动啊等一系列实验的发现，尤其是1908年法国物理学让·佩兰利用布朗运动重新做了一个实验，能够测算出原子的平均大小，并且发现了沉淀平衡，这才算确凿的证实了原子是真实存在的。让·佩兰也因此获得了1926年的诺贝尔物理学奖。

虽然科学家证明了原子是存在的，可是有没有比原子还小的东西呢？

作者：妈咪说科普创作者

审核：罗会仟中国科学院物理研究所副研究员

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