原子理論有沒有可能在根本上就是錯誤的？

01-28

我從高中開始接受教科書上『物質是逐漸細分成分子至原子以至更加微小的結構』的觀點，但是有沒有這種可能，像宇宙學和光學一樣，如從『日心說』到現在的宇宙理論，如從『光是波』到『光的波粒二象性』，原子理論就是錯誤的？
對於王碩的答案，我個人揣測他的意思是說『所有科學都是為了預測而不是為了解釋世界，所以這個問題沒有意義』。關於這個目前贊票最多的答案，我認為這個答案主觀判斷性太強，能不能就這個特定的問題說說你的見解呢？
根據前遲的看法，如果說是『根本上』錯誤的話，那麼就是認定『物質是不可分割的』。那麼這個問題的答案就是否定的，即『不可能』。

舉兩個例子給看不懂的人，一個比一個生動：

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在一次觀察中，我看到第一個標誌和第二個標誌相距10米，第二個和第三個也相距10米，觀察到10個後我提出理論：每個標誌相距都是10米。並以此推測第11個，12個...的間距也都是10米。

科學界現在的情況是，我們用這個理論驗證了更多的標誌，到了100個，1000個，都沒有問題，但我們不知道是否會在第2000個標誌處出現異常——第2000個和第2001個的間距是11米。

這種情況下，你難道還關心這個理論能否解釋前10個標誌的間距嗎？不會的，你只關心當一個反例出現時該怎麼修改理論，甚至提出一個全新的理論，然後用新的理論去預測更前方的東西。

比如如果我真的發現2000和2001標誌之間相距11米，那麼修改理論：普通標誌間距10米，但2000的整數倍的位置會變成11米。然後用它繼續向前探索。

但鬼知道會不會在3000的整數倍的位置也出現異常呢？不知道，但在發現它之前，我們只能用現有的理論繼續走了。

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給你個數列，來推規律

1——這個數列什麼也看不到

1,2——好，可能是遞增的，可能是先增後減，也可能是別的，條件還是不夠，

1,2,3——這時我們可以得到一個規律：後一個比前一個多1。

我們目前就處於這個位置上。但我們還沒有發現第四個數。所以只能用這個規律去推第四個，並加以驗證。是不是有點明白了？

假設我們發現了第四個數，而它是5：

1,2,3,5——嗯，出現了問題，需要推出全新的理論：這是一個素數的數列。

1,2,3,5,8——嗯，又不對了，看來規律是：從第二項開始每一項都是前兩項之和。

但如果它是4呢？理論就不需要修改了！

如果是2呢？很好，是一個每隔3位就交換增減的數列，那第五個是不是可能就是1呢？

....

以此類推。

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所以答案就是，以目前的認識來看，它是正確的，但最終它是否是錯誤的，需要用它自身去預測未知的領域，加以驗證。

如果你說的原子理論是指『物質是逐漸細分成分子至原子以至更加微小的結構』這個觀點，答案是不可能。
因為我們早就看到了基本的原子，分子，而且也能看到這些微粒是怎麼組成物質的，這是鐵的事實。

這個陳述的正確性可以和如下陳述類比:
"毛衣是由逐漸細分成毛線，甚至更細小的羊毛纖維織在一起構成的。"

更新，不嚴謹的說，這個陳述有一個前提，我們討論的物質，是實體物質的範疇，默認排除了場，場一般來說是一種物質，但卻不是由原子分子構成的。原子理論一般不討論場。

二更， @王碩說的其實很好的了，但我還想再廢話一點。

我舉一個栗子。

我面前有一個西瓜，你可以質疑這個西瓜不是由原子分子構成的，我和你爭辯，沒有用，我們把這個西瓜用STM摸一遍，或者咱更嚴（dan）謹（teng）點，把西瓜分解開，加熱，蒸發分離出每個成分，扔進質譜，電離後加速分離，然後囚禁，然後冷卻，再誘導發光，直到每一個成分都讓你用肉眼看見。你信了。

然後你說，這個西瓜是由原子分子構成的，但是冰箱里那個不是，反正你沒做實驗，就可以不是。

我又有什麼辦法，只能祭出偉大的奧卡姆剃刀，告訴你，我們還是相信，世界上每一個西瓜沒什麼區別吧。因為這個容易。

這個故事告訴我們，只要我們做了一批實驗，證明了有一大批『物質是逐漸細分成分子至原子以至更加微小的結構』構成的，我們就差不多滿意了。對於尚未出現的，或者也許出現（比如我冰箱里那個西瓜還真很可能就是一個巨大的宏原子呢，鬼知道！）但我們沒去證實的，我們就不要去管它了。

繼續舉栗子。

很不幸，我哪天閑得蛋疼，真的把冰箱里的西瓜拿出來做了實驗，然後驚悚地發現：『

」我勒個去，居然還真的是個宏原子啊！「

世界歡呼雀躍了，原子論錯誤了。1,2,3,5,8後面一項居然蹦出來個42了！我終於發了science走上人生巔峰了！（大霧……）

所以，上述兩個故事應該很清楚了：

科學只是對現有實驗事實的總結和描述，你可以提出也許無數種描述，但我們只需要一個又簡潔又好使的就行，其他的扔在文獻堆里吧。

它的全部目標是預測事實的發展行為，所有已經有的理論模型，一旦預測失敗了立馬就可以滾粗了。

題意不明，可以理解為原子是否不存在嗎？

那麼來了解一下現在的科學進展吧。

（圖引自：Real-Space Identification of Intermolecular Bonding with Atomic Force Microscopy）

上圖是人類首次在實空間觀測到分子間氫鍵的圖片，可以看到與理論的圖對比基本接近一致，其實之前就有觀測到分子化合鍵的報道了，不過因為這篇是國人做的所以放這篇。

為什麼放這上這個數據呢？很簡單，它直接證明了原子的存在。證明了近兩百年來物理學家，化學家的努力沒有白費，建立的原子模型基本正確，沒有大的偏差。當然其實原來就有許多證據證明這個了，只是上面的圖最直觀。萬幸，當別人指著化學的鼻子說「你又沒有真的看到你怎麼就知道是這樣？」的時候這幾張照片說明一切。

我認為在提出這種大的質疑的時候，最好還是帶著自己的理解來問，我也希望能在這麼多確鑿的證據中揪出破綻，那必然是諾貝爾獎級別的成果，但是如果只是靠自己想想而得的民科性發問，那還是再想想吧。

另外，題主的提問並不妥當。「宇宙學和光學一樣，如從『日心說』到現在的宇宙理論，如從『光是波』到『光的波粒二象性』，原子理論就是錯誤的？」。

早先以光為波來研究的光學發展出了實際成果（偏色眼鏡，鏡頭等），並非錯誤，後來愛因斯坦的光電效應認為光可以是光子，具有粒子的效應，可以算補齊了光的性質，但並不是說「光是波」就是錯的。和相對論類似，接近光速時的力學與牛頓力學有很大的不同，難道能說牛頓力學是錯誤的？這和「日心說」根本就不是一回事。當然我非光學、物理專業，可能對是誰提出了「光子」的印象和相對論部分的表述存在錯誤，請指正。

話說明天就要高考了，心裡還是有點激動啊。給你們加油:)

直接亮明我的觀點--應該這麼說，在哲學的角度上，這個問題真的可以用來糾結；但是站在自然科學的角度上，特別是現代科學的角度上，答案應該是不可能。

先談哲學方面，古希臘哲學家就萌生了關於原子的說法（好像是在「Atom」一詞的第一次出現之時吧）。如德謨克利特、伊壁鳩魯等等原子論者。無論是西洋哲學家，還是東方的思想家如墨子，都認為世界是由原子與虛空構成的（引自中文維基：原子理論）。此後幾百年，原子論的發展主要可以歸於牛頓、伽利略等自然科學家的繼承與發展（當然，他們的原子論理論就非常傾向於對實驗事實的解釋，以及對物理理論的猜測了，而並不像是古希臘哲學家一樣對世界的宏觀地解釋）。

然而，在自然科學理論上的原子理論（可能這樣稱呼更恰當）比起它在哲學上的兄弟走得更快，更遠。還記得小時候你接觸的那些物理知識嗎？（有沒有想起夕陽下的奔跑）當你第一次向那些培育你的「世界觀」的知識的輕輕點頭，那使你逝去了對世界本源最初的構想（我說的是真正屬於你「自己」的構想）。

從這個角度說，我們大多數人都已經成為了一個自然科學上的原子論者。誰能想像一個不是物質的世界呢？（或者切貼地說，不是原子構成的世界呢？）

前面有答案舉了一個例子，大體是展示了不完全歸納法的不足之處。雖然不完全歸納被廣泛地用於各個學科的研究中，但是由於這裡談的是自然科學，就讓我在科學這邊展開論述吧。

講到這裡，就不得不介紹一下科學哲學家Karl Popper了。波普爾，異域人也，是英國的科學哲學家。儘管他的Open Society And...那本書在中國一度很火，也曾受到批判，但是我以為，他在科學哲學的證偽主義，更值得仔細思考。他對科學上的歸納法給予了懷疑，而選擇用「試錯」這樣的方法來促進科學的發展，來貼近真理。但是，有些理論也許永遠難以證偽。而我們能夠持這樣一種態度思考與工作的人又有多少？真正把這種精神落實到方法論上的，更是少之又少！

所以可以看到，除非是出現違背了原子理論的大規模理論坍塌事故的話（幾率極其極其小），經過小修小補（我以為還是有可能的）的原子論，還是能夠繼續為自然科學服務的。因為這個問題在哲學方面和科學方面差距太大，回答就這樣了吧。

P.s. 假如說理讓你有點無趣的話，不妨網路搜索一下「湯姆遜原子模型」（又稱葡萄乾布丁模型）是怎麼被盧瑟福革新的。

正確有什麼意義？

Essentially, all models are wrong, but some are useful.

-- George P. E. Box

PS: 天朝的教育設計的太擰巴了，從社會科學到自然科學都要自己反洗涅槃一次才行。

有可能，但即使錯誤，在一定精度下還是有效的。

概念約定，1.原子理論是關於原子的理論，是一種理論，是由一大堆人造概念共同構成的。2.理論本身沒有價值，必須要有人的理解和運用，也就是說，正不正確由人類決定，可以是個體，也可以是整體，你想說正確就可以正確，說錯誤就可以錯誤，舉例，如果你正在從二十層樓上摔下，這個時候問你，原子理論是不是正確的，你會容易覺得這無所謂了。這就是我想說的我理解的根本，這是任何理論的根，對於基督徒來說，聖經就是根一般的理論，至少他們覺得有用才流傳那麼久，理論本身即使錯誤，但是被人類用好了，就是一種正確。3.凡是用權威和武斷來傳授的知識都和我們所期望的真理有一定距離，你對高中學的知識表示懷疑是智慧的表現，你相信知識有它自己的力量，不需要老師強行灌輸，反過來說，強行灌輸的就很值得懷疑了。4.牛頓雖然用數學方法也就是公式來成功預測了大多數現象，但同時建立了新的權威體系，導致一些更加基本的重要問題被掩蓋和漠視，並讓很多人都以為基本上我們都挺了解了，其實，這就好像玩家找到了遊戲最佳的玩法，某種計算對手和自己的方法，但其實，玩家對於遊戲設計絲毫不懂，當然，他確實拿了第一名，很了不起的樣子，但是，呵呵，永遠會有第一名和最後一名，這都是虛的，看不破真相才是最可憐的。5.雖然不清楚你說的究竟是哪個版本的原子理論，我記得高中介紹過兩個。但我這裡有最新的原子模型，和大多數人掌握的完全不一樣，可以說根本不一樣，希望最後這一點算是回答了你的問題，覺得上面那些話太難理解，或者只是葉公好龍而已，就不用再聯繫我了。

不可能。

原子理論的本質是人類從微觀上構建世界觀的結果。認識到物質由更基本的單位組成，是古人的偉大成果。

即使之後用更精細的理論解釋粒子的本質，乃至最後發現粒子並非實物粒子而是某種更本質概念，這一切的開端都是原子理論。

歸根結底，原子理論是人類對微觀世界認知的總和，是一種物質可分的世界觀。由於微觀上物質是客觀存在的，所以原子理論永遠有可取之處。

第一次回答問題，好激動。正在看時間簡史，裡面有這樣一句話：「任何物理理論總是臨時性的：你永遠不可能將它證明。不管多少回實驗的結果和某一理論相一致，你永遠不可能斷定下一次結果不會和它矛盾。另一方面，哪怕你只要找到一個和理論預言不一致的觀測事實，即可證偽之。」

如果反方向想一想，如果連親眼見到+親自驗證都不一定是真的話，那人類探索世界還有個啥意義啊！

細思極恐。

有可能的

創建model和theory是為了解釋實驗現象等事實

現有的理論也是做了很多approximation和假設的，不斷的修正不斷的改進…

有可能哪一天就發現一種現象解釋不了，然後一位人物提出原子理論只在balabala的時候可以解釋現象，真正的樣子是這樣的balabala

然後知識就要重新學了…參考當時光學的理論

任何測量都需要有參照系，所有科學也必須有作用域。

比如物理學，也只能在一定的範圍內有效，比如它必須以宇宙大爆炸為起點。

同樣，宏觀物理學也解釋不了微觀世界，所以又出了量子物理。

題主說，原子理論有沒有可能在根本上就是錯誤，完全有可能。

但就象定理需要證明一樣，你想推翻一個學說，也需要有反例，在沒有找到論據之前，你只能用現有的科學來解釋和預測世界。

就這樣。

這是孔徑光柵顯微鏡拍攝的指紋玻片原子視頻，孔徑光柵顯微鏡分辨原子它與隧道掃描顯微鏡探測原子的探針差不多，只不過把探針換成直射的光線來照射樣本表面，這是原理不同，一個「隧穿效應」，另一個「原子光譜效應」。

原子光譜是由原子中的電子在能量變化時所發射或吸收的一系列波長的光所組成的光譜；又分發射光譜和吸收光譜。原子中的電子可處於許多不同的運動狀態，每一狀態都具有一定能量，在一定條件下，分布在各個能級上的原子數是一定的，大多數原子都處於能量最低的狀態，即基態，許多原子可以由能量較低的狀態躍遷到能量較高的狀態，這稱為激發態。當一束白光照射（激發光）在樣本表面時，則物質中的原子將吸收其中某些頻率的光而從低能級躍遷到高能級，樣本表面從基態躍遷到激發態，不斷地激發原子中的電子躍遷，從而發光形成原子光譜，再經過孔徑光柵成像。

原子光譜給出了原子中的能級分布，能級間的躍遷幾率大小的信息，是原子結構的反映，是由結構決定的。光譜與結構之間存在著一一對應的內在聯繫。原子光譜是研究原子結構的重要方法，也可用來進行定性、定量分析。通過觀察樣本表面，原子的電子是空心圓形的波，原子核像實心球。原子中電子就像平靜水面丟個石子，泛起漣漪，原子中的電子就水波紋一樣以小促大向四周做無窮大運動。當高能量激發態可以躍遷到較低能態而發射光子，反之，較低能態可以吸收光子躍遷到較高激發態，發射或吸收光子的各頻率構成發射譜或吸收譜，也促使原子中的電子運動狀態不斷發生變化，周而復始。

當然有可能，科學就是不斷的質疑和發現。但是當前來看這個理論是相對正確的。因為我們是用有限的知識來解決我們所能看到的東西。

當然想證明這一切並不容易，但是並不妨礙我們去質疑它。像其他幾位說的那樣絕對是並不科學的。

就像米飯是由米粒組成的一樣，米粒有大有小，有生有熟，還可能有石塊草根夾雜其中。米粒也可以說由大量澱粉個少量蛋白質組成，但是不管你怎麼說，他就是米粒構成的米飯，即使若干年後人們稱之為多聚糖，你也不會贊同

靠前的答案我認為有點問題。理論是在解釋現象，但是理論本身不能預測未來。人在用自己的邏輯分析和處理他所感知到的一切信息，也就是說結論是由他的邏輯分析出來的，因為信息自身不能產生結論。

核心論點，科學本身不能預測未來，科學只是有可能幫助人更好的預測未來。

就比如經典力學的提出，至於後面的量子力學。雖然可謂是從根上推翻了經典力學，但是卻能夠更加清晰的認識到經典力學的缺陷，知道其適用範圍。所以現在的理論不會從根上推翻，因為它足以解釋一部分事實（目前水平所有的證偽試驗卻都證實）。

有。

嚴謹地說，目前我們只能說地球和月亮表面的絕大多數物質都是原子構成的。

有極大的可能整個太陽系的星體表面都是原子構成的，但也有可能不是，沒觀測過，無法確定。

我倒覺得原子論與否取決於角度，現在物理學試圖用場論來去解釋並解決問題。一點淺見，從場的角度考慮，在某一範圍出現峰值（distribution），是不是從原子論（粒子論）所看待的原子（粒子）？

我認為理論不在乎真理與否，而在乎是否有用，是否有用並且簡便。原子論合乎此標準。