原子的結(jié)構(gòu)
　　1905—1908年之間，愛(ài)因斯坦和閔可夫斯基將一個(gè)根本的變革引入我們的時(shí)間與空間的觀念。1911年盧瑟福在我們的物質(zhì)概念里引入了自德謨克利特以來(lái)最為巨大的變革。奇怪的是，對(duì)這兩種變革的接納完全不同。時(shí)間和空間的新觀念，在各方面都被看成是革命性的。有人以極大的熱忱來(lái)歡迎它們，其他一些人則拼命地反對(duì)。物質(zhì)的新概念則遵循科學(xué)發(fā)現(xiàn)的一般經(jīng)驗(yàn)：它逐漸證實(shí)它的價(jià)值。當(dāng)證據(jù)被完全確認(rèn)后，它便迅速地取代以前的學(xué)說(shuō)，學(xué)術(shù)界沒(méi)有感受到大的沖擊。但是現(xiàn)在，當(dāng)我聽到現(xiàn)代科學(xué)對(duì)布爾什維克主義的抗議和對(duì)舊秩序的哀挽時(shí)，我便不由得想到，盧瑟福而非愛(ài)因斯坦才是真正的始作俑者。當(dāng)我們把固定的宇宙與我們通常所預(yù)想的宇宙相比較時(shí)，最為顯著的變革并不是愛(ài)因斯坦的時(shí)間和空間的再認(rèn)識(shí)，而是把我們所認(rèn)為的一切實(shí)體使之瓦解，解離成飄蕩在虛空里面的細(xì)點(diǎn)了。對(duì)于那些認(rèn)為事物多少是如它們所顯現(xiàn)給我們的人而言，這是一個(gè)突如其來(lái)的震動(dòng)。近代物理學(xué)所揭示的原子內(nèi)的虛空，比天文學(xué)所揭示的星際空間巨大的真空更令人震撼。
　　原子之疏松一如太陽(yáng)系。假使我們消除人體中所有未被填充的空間，而把他的質(zhì)子和電子聚結(jié)成為一個(gè)整體，那么人便要縮小到只有用放大鏡才看得到的細(xì)點(diǎn)了。這種物質(zhì)的稀松性在原子理論中不曾預(yù)示過(guò)，確切地說(shuō)，業(yè)已知道和空氣相似的氣體里，原子之間遠(yuǎn)遠(yuǎn)分開，留出大量空洞的空間。但這也只是預(yù)測(cè)，具有空氣特性的東西在其中才會(huì)只有相當(dāng)少量的物質(zhì)，而“空無(wú)所有”通常都用來(lái)表示沒(méi)有物質(zhì)存在。在固體中，原子被緊密壓縮接觸，所以舊的原子理論同我們的預(yù)想相一致，把固體物質(zhì)看成大部分是無(wú)多大空隙的實(shí)體。
　　發(fā)端于19世紀(jì)末的物質(zhì)的電工理論起初也沒(méi)有改變這一認(rèn)識(shí)，雖知道陰電是很小容積內(nèi)集中的單位電荷，但是物質(zhì)的其他要素，即陽(yáng)電，可比照原子同樣大小繪制成膠質(zhì)圓球，在里面還包含有細(xì)微的陰電荷，所以在一個(gè)固體里面的空間大部分是充實(shí)的。
　　但在1911年，盧瑟福表明，陽(yáng)電也是要集中成細(xì)微的小點(diǎn)的，他的少量實(shí)驗(yàn)證明原子能夠施加巨大的電場(chǎng)力。除非陽(yáng)電荷作為一個(gè)高度集中的引力源，否則這種力是不可能的，它必須包括在與原子大小相比較還要細(xì)小得多的核里面。因此，第一次，原子的主體就完全成為真空了，原子的“太陽(yáng)系”模型代替了實(shí)際的“棒球”模型。兩年后，尼爾斯·玻爾基于盧瑟福的原子理論而發(fā)展了他的著名的理論。此后原子理論更是突飛猛進(jìn)。未來(lái)無(wú)論原子的觀念有多大變化，但要再回到舊的實(shí)體原子理論是不可想象的。現(xiàn)在所接受的結(jié)論是：一切物質(zhì)，最終都是由兩種基本要素——質(zhì)子和電子構(gòu)成的。從電性上看，質(zhì)子和電子電性互斥，因?yàn)橘|(zhì)子是一個(gè)陽(yáng)電荷，而電子則是一個(gè)陰電荷，但在其他方面，它們的屬性又差異巨大。質(zhì)子質(zhì)量是電子的1840倍，所以物質(zhì)的絕大部分質(zhì)量都是基于構(gòu)成物質(zhì)要素的質(zhì)子。除了在氫氣里面，找不出純凈的質(zhì)子。氫氣似乎是物質(zhì)最原始的形態(tài)，氫原子包括一個(gè)質(zhì)
　　子和一個(gè)電子。在其他物質(zhì)原子里面，多個(gè)質(zhì)子和較少的電子結(jié)合在一起構(gòu)成原子核。達(dá)到電性平衡要求的電子像原子核遙遠(yuǎn)的衛(wèi)星一樣散布著，這些電子甚至能夠從原子逃逸而自由地穿過(guò)物質(zhì)飄蕩。一個(gè)電子的直徑差不多為一個(gè)原子的直徑的五萬(wàn)分之一，原子核的直徑也大不了多少，一個(gè)孤立的質(zhì)子還要小得多。30年前，在以太拖曳問(wèn)題上有過(guò)許多爭(zhēng)論，即繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的地球是否拖曳著以太一道行走。當(dāng)時(shí)，原子的實(shí)體性是不成問(wèn)題的，很難相信物質(zhì)能夠從以太中費(fèi)力通過(guò)而不攪亂它。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)沒(méi)有出現(xiàn)以太的對(duì)流，這是令人驚奇而困惑不解的事。但是我們現(xiàn)在證實(shí)，以太能夠滑過(guò)原子，如同滑過(guò)太陽(yáng)系一樣容易，而我們的預(yù)想?yún)s全然指向了別的方向。
　　……