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在之前的视频中，我说过很多次，人类很难确定原子的存在。虽然自古希腊以来人们就说物质是由原子组成的，但这些原子是一个没有结构的实心球，不可分割；

但是2000多年来，原子只是没有充分证据的哲学推测，因此对科学意义不大。

到19世纪，关于原子的存在有两种思想流派。一派无缘无故地相信原子的存在，另一派则无缘无故地不相信原子的存在。

两派的辩论俗称吵架，目的就是看谁先被气死。显然，19世纪的麦克斯韦和玻尔兹曼相信原子的存在。通过假设原子的存在并使用统计数据研究分子的热运动，他们解释了气体的宏观性质。有哪些宏观性质？例如，我们可以人工感受到的温度和压力。

反对原子论的有著名的大科学家马赫和奥斯瓦尔德，他们的资历和威望都很高。

由于麦克斯韦的主要研究领域不是热力学，而且早逝，玻尔兹曼成为了主要攻击对象。他觉得别人看不起他，这种心态长期存在，导致他精神出现了严重的问题。再加上疾病的折磨，他于1906年结束了自己的生命。

按理说原子的存在和原子的化学性质是化学家的工作，但此时化学家只能总结一些粗浅的规律通过元素之间的化学反应，这对于原子的研究非常重要。说起来真的没有多大意义。所以物理学家要解决这些问题。对原子存在性的研究不是通过某个实验直接确定的，而是一个循序渐进的过程。

这得从1858年说起，当时德国物理学家“朱利叶斯·普鲁克”在研究低压真空管的放电实验时，发现低压真空管阳极端的玻璃壁上出现了绿色。电压真空管。辉光。

低压放电管的结构非常简单。里面有稀薄的气体。一端是阴极，另一端是阳极。变成微弱的绿光。

为了进一步研究绿光的来源，英国克鲁克斯改进了真空放电管，改进后的管子被称为克鲁克斯管。这就是它在图片中的样子。在管子的末端涂上荧光粉，然后在前面放一块金属片。通电后，可以看到金属片的影子投射在玻璃管的末端。

这说明有一种看不见的东西从阴极发出。可以肯定的是，它的穿透力不是很强，最后击中荧光粉，使荧光粉发出明亮的绿色光芒。

这个看不见的东西是什么？当时没有人知道，只是给它起了个名字：阴极射线。这一神奇的现象立刻引起了人们的兴趣，各大实验室的物理学家开始把玩阴极射线管。

你可以想象，就是这个小管子，让人类循着线索，发现了放射性和元素的衰变；它还让人类发现了原子的组成部分。

什么是阴极射线？一开始，英国人和德国人吵架了。英国人说是一种带电粒子，德国人说是类似紫外线的电磁波。当时，他们称电磁波为以太波。

Walley在英国是这样说的，因为他发现阴极射线在磁场中会发生偏转。在德国，赫兹说以太波在电场中不会偏转。

德国除了赫兹，维尔茨堡大学的伦琴也在实验室里把玩阴极射线管。研究阴极射线时，通常需要关灯拉窗帘。在暗室中实验效果更好。一天他不小心在阴极射线管旁边放了一块荧光屏。这时，他发现除了玻璃管的末端，离射线管较远的荧光屏上也看到了一道绿色的闪光。为了确认有没有阴极射线出来，他用黑纸把玻璃管包起来，再用纸和木板盖住，但都无法消除闪光。在荧光屏上闪烁。

伦琴证实这不是阴极射线，因为这种不可见的新射线具有很强的穿透能力。他将其命名为X-ray，字母X代表未知。

关于X射线是如何在阴极射线管中出现的，我会在后面的视频中提到这个问题。我们继续；

1895年12月28日，伦琴在一篇题为《关于一种新射线》的文章中发表了他的发现。

X射线瞬间点燃了科学界的热情，也在全世界引起了巨大的轰动。各大报纸头条疯狂报道。之所以引起如此轰动，是因为伦琴拍摄了第一张人体X射线照片，这一发现在所有人看来都像变魔术一样神奇。

消息迅速传到法国。法国人贝克勒尔得知伦琴的发现时比谁都兴奋，因为他的祖先研究的是荧光物质。例如，一些铀矿石在黑暗环境中会发出淡淡的绿色。淡淡的，但是很暗，基本看不见，但是铀矿石如果在阳光下晒一会，荧光就会变得很强烈。

贝克勒尔想知道铀矿石暴露在阳光下是否会发出X射线，结果发现只要是含有铀的荧光物质，不用暴露在阳光下也能释放出不可见的辐射。接触。

这是人类发现的第一个放射性元素，但是放射性这个词是后来居里夫人发明的。继贝克勒尔之后，居里夫人成为当时法国乃至世界放射性研究的先驱。

1896年，在英国的卡文迪什实验室，作为汤姆森助手的卢瑟福正在按照导师的要求研究X射线对气体的影响，这时他听说了贝克勒尔的铀射线。

他决定从穿透能力的角度研究铀射线。卢瑟福发现铀释放出两种射线。一种射线的穿透力很弱，一张纸就可以挡住，称为阿尔法射线。.

一种穿透能力稍强，需要薄铝板挡住。类似于阴极射线的穿透能力。它被命名为β射线。后来证实，阴极射线和β射线其实是一回事。

后来，德国物理学家发现钍及其化合物也能放射出辐射。卢瑟福发现，其中一束钍射线的穿透力明显强于前两束射线。让我们按字母顺序称它为伽马射线。

1901年，卢瑟福首先发现了放射性的半衰期，即一种元素的放射性降低一半所需要的时间。后来，他与英国化学家索迪一起发现了元素的转变现象，即元素经过放射性辐射后，转变为另一种元素。

这一发现圆了化学家点石成金的梦想。如果牛顿知道了，一定会激动得哭出来。这是他最喜欢的职业。至此，元素的放射性和元素的嬗变已经成为原子存在的证据之一。

大家不要忘记阴极射线的问题还没有解决。当时的问题是有人发现它在磁场中会偏转，有人发现它在电场中不会偏转。这不是自相矛盾吗？

1897年，卡文迪许实验室负责人汤姆森决定重新研究阴极射线。他发现赫兹之所以不能在电场下使阴极射线发生偏转，是因为真空管中存在残余气体干扰。气体被抽出后，阴极射线在电场作用下可以发生偏转，这也证明这是一个带负电的粒子。

汤姆森然后同时在同一方向对阴极射线施加电场和磁场。通过调节两者的强弱，使阴极射线正好沿一条直线撞击探测屏，计算出粒子的荷质比。

无论阴极换成哪种金属材料，粒子的荷质比都不会改变。汤姆森猜测这种粒子是所有元素共有的部分，并将其命名为电子。

元素都有带负电的电子，所以一定有带正电的粒子，因为物质是电中性的，所以电子的发现也成为了原子存在的证据，也说明了原子是可以分裂的。这个问题争论了几千年，不知道有多少人被气死了。

1903年，卢瑟福还根据自己对原子结构的研究，提出了著名的原子模型。我们将在下一个视频中解决这个问题。

最后一个确定原子存在的发现是爱因斯坦在1905年发表的一篇解释布朗运动现象的论文，从纯理论的角度证实了原子存在的真实性。布朗运动发现的比较早，大约在1827年左右，也就是植物学家布朗观察到落入水中的花粉在做随机的、不规则的运动。

80年都没有人想明白是怎么回事。只有爱因斯坦通过分子热运动理论解释了花粉的不规则运动。

不然我常说爱因斯坦的数学影响不了他的伟大，因为他的物理直觉是无与伦比的。

综上所述，原子存在的证据包括：放射性的发现，元素的嬗变；电子的发现；以及布朗运动的解释。1905年之后基本上没有人怀疑原子存在的真实性，所以接下来的工作就是既然原子存在并且可以再分，那么原子的结构是怎样的呢？

这是下一个视频，我们要讲的内容。

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