裘伟廷

毛粒子：毛泽东的物理学情怀

裘伟廷

毛泽东认为物质是无限可分的

1953年夏，毛泽东身边派来了一位20多岁的保健医生徐涛。毛泽东把他当作自己的年轻朋友。一天，在中南海菊香书屋前的小院子散步时，他们谈起了物质结构问题。据徐涛回忆，当谈到物质是由更小的成分构成的观念时，毛泽东说：“墨子在公元前5世纪就提出‘端’是组成物质的最小成分，比外国人提得早。”他问徐涛：“‘一尺之棰，日取其半，万世不竭’，这句话你听说过吗？”徐涛说不知道。毛泽东告诉他：“这出自《庄子》。据说古希腊人德莫克利特是原子论的主要代表。在古希腊，原子就是不可分割的含义……所以对原子的理论没有深入，直到18世纪还一直认为原子就不能再分了。”

说到这里，他又问徐涛：“后来‘原子不可分’的论点又是怎么打破的?”徐涛简单介绍了门捷列夫的“周期率”以及居里夫妇对放射性元素的研究，都不断证明原子内部还有着更复杂的结构。听完，毛泽东用肯定的语气说：“你看他们的头脑就是好独立思考，不跟别人脑子走，不信原来多年的成说，不怕名人权威。”当徐涛讲到物理学家卢瑟福的原子构造理论时，毛泽东接过话说：“正是此人发现原子是由原子核和电子组成的，还是此人提出原子核是由质子和不带电的中子组成的设想。”

1965年1月，毛泽东同出席全国政协四届一次会议的中国科协主席李四光握手

接着，毛泽东又提出了问题：“你说这质子、中子还能再分吗?”徐涛回答不了。毛泽东却很肯定地说：“不管你信不信，反正物质无限可分，我信!”又有一天，毛泽东问徐涛：“你见过最小的东西是什么?”徐涛回答说：在显微镜下见过几微米大小的细菌。又问：“你见过分子、原子、原子核吗?”很显然，毛泽东关注的仍然是物质无限可分的问题。

毛泽东提出质子、中子也可分

毛泽东正式提出“质子”“中子”也是可分的，应该是在1955年的中共中央书记处扩大会议上。1月15日这一天，毛泽东亲自主持中央书记处扩大会议，邀请科学家李四光、钱三强，向中央领导介绍国外原子能发展情况和我国近几年原子能研究的情况。会上毛泽东开门见山：“今天，我们这些人当小学生，就原子能的有关问题请你们来上一课……”周恩来说：“先请他们做点现场演示，建立一点感性印象，然后再听他们汇报。”

李四光拿出一小块黄褐色铀矿标本，说明铀矿资源与发展原子能的密切关系。中央领导人传着看铀矿标本，惊异这普通的石块，竟然会产生那样惊人的能量。钱三强把带去的盖革计数器放在会议桌上，把铀矿石放进口袋里，然后从旁边走过，计数器便立刻发出“嘎、嘎”的响声，这时会场上响起了一片笑声。有的领导人还亲自做了试验，气氛十分活跃。

接着，钱三强在会上讲述核物理学的研究发展概况。当他讲到核原理时，毛泽东插话，提出一个关于原子的内部结构问题：“原子核是由中子和质子组成的吗？”钱三强回答：“是这样。”毛泽东又问：“质子、中子又是什么东西组成的呢？”这把钱三强问住了，因为当时世界上发现的最小物质单位是质子、中子，对此各国科学家从未怀疑过。钱三强停了一会儿说：“根据现在科学研究的最新成果，只知道质子、中子是构成原子的基本粒子。所谓基本粒子，也就是最小的、不可分的。”毛泽东略加思索，然后说：“我看不见得，从哲学的观点来看，物质是无限可分的。原子、中子、电子也应该是可分的，一分为二，对立统一嘛！你们信不信？”

事有凑巧，就在这一年晚些时候，美国科学家塞格勒和恰勃林等，用具有62亿电子伏能的质子轰击铜靶，先发现反质子，后发现一种不带电、自旋相反的中子，即反中子。发现了粒子与反粒子的对立统一，从而证实了毛泽东关于基本粒子质子、中子也可分的哲学预言。

1957年11月18日在莫斯科共产党和工人党代表会议上，毛泽东又一次从辩证法的角度阐述了物质无限可分的思想：“你看在原子里头，就充满矛盾的统一，有原子核和电子两个对立面的统一，原子核里头又有质子和中子的对立统一。质子里又有质子、反质子，中子里又有中子、反中子。总之，对立面的统一是无所不在的……一分为二，这是个普遍的现象，这就是辩证法。”

毛泽东强调基本粒子不是不可分的

1963年，停刊已经3年的《自然辩证法研究通讯》复刊。这是一本发行量并不很大的专业刊物，然而毛泽东翻阅了这个刊物，尤其注意到在复刊号上发表的日本物理学家坂田昌一从俄文转译的文章《基本粒子的新概念》。文章说基本粒子不是不可分的，电子是可分的，并提出了表明各种基本粒子也有其内部结构的“坂田模型”，即“复合模型”。这些话引起了毛泽东的极大兴趣，认为坂田是站在辩证唯物主义立场上的。

1964年8月，中国科学院召开国际性北京科学讨论会，这是一个有五大洲44个国家和地区的367位科学家参加的科学盛会，坂田昌一作为日本代表团团长参加了会议。8月19日，毛泽东接见各国代表团，由于坂田在整个到会的科学家中学术地位是最高的，与毛泽东第一个握手的就是他。在握手时，毛泽东对他说“你的文章写得很好”。

毛泽东在接见各国代表团前后，8月18日在北戴河同哲学工作者谈话，8月24日在中南海同于光远、周培源谈话。在这两次谈话中，毛泽东都提出物质无限可分的问题，特别赞扬了坂田所说的“‘基本粒子’并不是最后的不可分的粒子”的观点。

对于坂田昌一在基本粒子研究中运用唯物辩证法取得的成功，毛泽东十分赞赏，给予了高度评价，并指示党中央理论刊物《红旗》杂志，于1965年6月原文重译发表了坂田《关于新基本粒子观的对话》（即《基本粒子的新概念》）一文。毛泽东亲自写的“编者按”里，进一步阐发了他关于物质无限可分的辩证法思想。

中国科学家提出基本粒子“层子模型”

毛泽东的谈话公开后，立刻在国内产生了巨大的反响，尤其在科学界和哲学界进行了一系列讨论。我国物理学家经过创造性的工作，根据物质无限可分和不同层次相对不可分的辩证原理，1966年年初，提出了基本粒子的“层子模型”理论。揭示强子（基本粒子中的一类，包括重子和介子）都是由更基本的粒子即层子所组成的。“层子模型”将基本粒子以下层次的粒子称为“层子”，是为了说明微观粒子所具有的无限层次结构。

我国一些科学家进一步认为，在粒子结构中，不仅层子是存在的，而且层子下面有“亚层子”，“亚层子”下面有“无子”，“无子”下面有“前子”，“前子”下面有“毛子”，等等。所谓“无子”，即无产阶级子；“前子”即前进子，“毛子”即毛泽东子——又一种意义上的“毛粒子”，不过这里的“毛子”专指某一种具体的物质粒子，与后文格拉肖提出的“毛粒子”内涵不同。

据称，关于基本粒子“层子模型”理论的提出，使我国的理论物理学站到了世界的前沿。在这前后，西方物理学家发展了关于基本粒子、重粒子结构的“夸克”学说。“夸克”大致相当于我国的“层子模型”。基本粒子有更深层次的结构，当时已经成为国际高能物理界公认的流行观点。

1966年夏，在北京召开的物理学讨论会上，我国物理学家公布了“层子模型”理论的成果，坚持基本粒子不基本，结构仍然无限可分的观点。应邀前来出席讨论会的国际著名物理学家、巴基斯坦的萨拉姆，对我国提出“层子模型”感到惊讶。因为60年代初，他同著名物理学家温伯格、格拉肖都认为“夸克”只是一种没有大小实体的“数字符号”。所以，北京物理学讨论会结束后，萨拉姆立即将中国的强子结构的新理论——“层子模型”带到了同年在美国召开的第十二届高能物理国际会议上，引起了包括温伯格、格拉肖在内的世界物理学家的广泛注目。

此后，毛泽东仍然一直关注高能物理学的发展。1973年会见国际著名物理学家、诺贝尔奖获得者、美籍华人杨振宁时，他再次强调指出：“物质是无限可分的。如果物质分到一定阶段，变成不可分了，一万年以后，科学家干什么呢?”使杨振宁感到吃惊的是，毛泽东关于当代物理学知识的深厚，以致谈话中使用的每个概念都十分确切和细致。

格拉肖建议命名“毛粒子”

毛泽东逝世不到一周年，在美国夏威夷召开的1977年世界第七届粒子物理学专题讨论会上，爆发出一个以毛泽东名字命名的“毛粒子”的珍闻。

当时，人类对微观物质结构的认识已达到了第四个层次，即“夸克”层次，那么夸克（层子）是否还有基本的组成部分呢？美国著名物理学家、诺贝尔物理奖获得者格拉肖在发言中，把物理学家逐层研究物质结构的历程，形象地比作剥洋葱。他说：“洋葱还有更深的一层吗？夸克和轻子是否都有共同的更基本的组成部分呢？会上，许多中国物理学家一直是维护这种观念的。我提议把构成物质的所有这些假设的组成部分命名为‘毛粒子（Maons）’，以纪念已故的毛泽东主席，因为他一直主张自然界有更深的统一。”

1978年，格拉肖在答记者问时回答得更明确，之所以这样命名“毛粒子”，理由有三个：“第一，因为它与中国毛泽东主席有联系。按照他的哲学思想，自然界有无限的层次，在这些层次内有一个比一个更小的东西无穷地存在着。因此，我想取用他的名字，他已经逝世了。按照犹太人的传统，一个人没有去世是不能取用他的名字的。第二个理由是，在西欧社会里，出生的小孩要记住的第一句话是‘ma’。第三个理由是，在希伯来语中‘ma’这个词意味着‘为什么’。”与此同时，他还公开承认，过去认为“夸克的出现将宣告物理学的结束”的提法是不正确的。

据说，格拉肖上述关于“毛粒子”（泛指组成物质的所有粒子的总称，而不是专指某一种具体的物质粒子）的提议，并未在科学界获得广泛认同。可能是因为毛泽东“物质是无限可分的，基本粒子也是无限可分”的论断并非基于物理学的科学假说，尚没有任何科学实验证据做支持，充其量只能算一个哲学命题。当然也可能还有其他原因。

毛泽东提出的物质无限可分性原理，作为特定历史阶段的产物，作为一定发展进程中的相对真理，它不可能穷尽微观物质结构的全部内涵，必将随着人类对微观认识的不断深入，而不断地改变着自己的形态，但“毛粒子”（Maons）这个特定名词，将会使人们永远铭记。

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（责任编辑：齐风）