原子与空无

2400多年前，在爱琴海岸，一位思索着万物本质的哲学家，想到有史以来最有创意的观念之一：万物都是由在空间中移动的原子构成的。我们对留基伯本人的所知有限，然而他是发现原子并将之命名的人，倒是毋庸置疑的。

留基伯将原子定义为微小、不可分割、永远都在运动的纯物质粒子。它们坚硬、微小、同质。它们不是由不同的部分构成；它们占有空间，但不含空无一物的空间。它们能在彼此碰撞后弹开或结合在一起，但又十分刚硬，以至于大小与形状都无法改变。它们结合后所形成的物体有可能出现又消逝，但原子是无法摧毁的。它们总会存在，而且永远都会存在。留基伯用希腊词atoma（无法切割之意）来描述它们。

留基伯出生于米利都，也就是孕育出第一批自然哲学家泰勒斯、阿那克西曼德与阿那克西米尼的城市。留基伯成年后，可能曾搬到位于爱琴海北岸的阿比得拉（Abdera），他在那里教授他的新原子学说。他可能至少曾写下一本著作《 伟大的世界系统 》（The Greater World-System），但现在这本著作已经遗失。阿比得拉是留基伯最杰出的弟子德谟克利特的家乡。事实上，德谟克利特日后非常出名，以至于在一个世纪后论述原子论的伊壁鸠鲁（Epicurus）甚至否认留基伯真有其人。

德谟克利特似乎是含着金汤匙出生的。在父亲死后，他将继承的遗产花在旅行上，显然游历过不少地方。他发表过73件作品，现已全部遗失，其中包括关于巴比伦尼亚和迦勒底（Chaldea）的故事，以及“环海”游记。德谟克利特的论述涵盖数学、物理学、地理学、医学，以及大多数希腊已知的其他主题。他能名留科学史，主要是因为他对于原子理论的详细描述，但是在希腊与罗马时代，他对道德与政府的观察至少也同样出名。

从一个关于德谟克利特的故事，可以看出他著名的仁慈心，以及对于原子理论的信念。他在眼盲而且健康每况愈下后，决定以绝食结束生命。然而，为了让姐姐能享受一个重要宴会的气氛，他决定延迟自己的死亡，但靠的不是进食，而是靠吸入从现烤面包飘散出来、他认为能维持体力的原子。他的渊博知识为他赢得“Sophia”的绰号，也就是智慧之意。他嘲弄人类的弱点，认为快乐是生活愉快的处方，这为他赢得第二个绰号——“面带笑容的哲学家”。

留基伯之所以发展原子理论，并非要解释任何特定的观察或物理现象，而是以原子作为激进的新答案，回应泰勒斯在150年前提出的问题：什么是万物的最终本质？到了留基伯的时代，像帕门尼德与芝诺等逻辑学家已经将哲学对话推升至危险的边缘。他们用尖锐的问题与悖论批评早期哲学家的研究。若只有一种物质或原理存在，世上怎么会有这么多物体？我们如何解释物体明显的持久性，又如何解释生命的形成、运动与变化？物质可以无止境地分割吗？若是这样，它如何能在空间中延伸？空间可以无止境地分割吗？若如此，怎么可能有运动呢？时间可以无止境地分割吗？若如此，怎么可能有变化呢？这些都是哲学问题，而非实际的观察或问题。面对这些问题，留基伯提出两个极为丰富的概念：原子与空无。

对留基伯而言，无限与无止境的空无就像原子一样基本。他说：“这两个元素代表满与空。”只要有原子的地方就没有空无，而只要有空无的地方就没有原子，它们共同构成宇宙。留基伯假设空无跟实质的原子互补，它们的存在是必要的。他认为空无跟原子一样真实。空无防止原子融合，使原子无论多靠近都能分隔开来，而且由于空无无处不在，因此永远处于运动状态的原子随时有地方可去。

留基伯尽可能保持原子的简单性。它们全都是由相同的主要物质组成，但在三方面各有差异，他称为“节奏”（rhythm）、“接触”（touching）与“旋转”（turning）。“节奏”似乎包括大小与形状。留基伯的原子有多种形式，有点像乐高积木（非常像蛋白质分子）。其中一种小球状的原子是他这个系统中的微中子，能够轻松穿过物质。形状较大、较不规则的原子，结合力量较大，它们倾向彼此纠结，形成明显易见的物体，例如岩石、地球与人体。“接触”描述原子之间的紧密关系，不过他很清楚地表示这些原子之间还是会有一点“空无”分隔，因此永远不会融合。“旋转”描述原子在空间里的方位。