到氩和氦发现的时候,许多科学家都认为物质的秘密已经彻底揭开了。
周期表差不多已经完全填满,大多数元素已经找到,数以万计的复合物质的化学变化已经全部研究明白。现在似乎一切都没有问题了。
在100年以前,也就是在18世纪末,舍勒、拉瓦锡等研究家还刚刚开始追问宇宙万物是由什么组成的。
但到这时候,无论哪位化学家都能对这个问题提出圆满而且精确的答案了。
归根结底,整个宇宙是由大约80种元素组成的,这80多种得到化学家彻底研究的元素,组成了星球和太阳、地球和人、石头和植物,无论你分解什么东西,你都会从里面找到同样的一些简单成分——元素。一种复合物质,可能含有2、3、5、10种元素,但这些元素,无论在什么地方、什么时候,都是相同的。在天外飞来的陨石中也好,在人体中也好,在宝石中也好,在路旁的普通土块中也好,除了这80多种元素,你绝找不到旁的东西。
可是元素本身怎样呢?它们是否能被分解成更简单的成分呢?
“不能,”19世纪末期的科学家说,“再也没有比元素更简单的了。元素就是简单物质的极限,无论在自然界,在实验室,或在工厂里,也无论在什么时候,谁也别想看见元素被分解成更简单的成分。
“只有复合物质才能变化、分解、消灭,至于元素,它们是不会消灭、不会分解,也不可能变成别的元素的,它们永不变化。拿世界上的铁、铅或氦来说,100年前有多少,今天也有多少,100年以后还是有多少,因为铁、铅、氦都是元素,而元素这种物质是哪怕一个极小的微粒——原子——也不会消灭或改变的。
“每一种元素都是由相同的原子组成的,在化学变化中原子不可再分,它是化学变化中的最小微粒。几种不同元素的原子,可以按照种种的结合方式互相化合。氧的同一个原子可以漂流到构成人脑的物质里,又可以漂流到路边的尘土里,山中的矿石里、海水里、乌云里。它可以在世界上做完一千次旅行、参加一千次化学变化,可是它绝不会因此而消灭,或改变。因为元素的原子是永恒不变的。”