12-2       物质

    
    2016年的一天，在网络的某社区论坛上，一楼主发表了：“物质不灭定律是错误的，···人死了就没有人了，不管他成为了什么物质，但是都不是人，人永远消失了。” 
    此论一出，引发了一场激烈的论坛之争。考虑到文字多有不雅，取其一段稍作修改，摘录如下：

    问：铁钉是物质还是物体？
    答：简单来说： 物体可以由不同的物质组成，即钉这种形态、用途的东西可以用铁做，可以用铜做，可以有木钉、竹钉； 而铁这种物质，可以制作铁钉、铁门、铁皮盒等不同物体。 铁钉是一种铁制成的物品。 铁是可以做不同物体的物质。

    答：这个问题问的好。物质和物体是不同的。从单纯的现代汉语来回答，你所提问的铁钉是物质，但是如果是具体的某一个或几个占据了真的空间的铁钉应该叫做物体。 另一方从物质和物体的深层意义来讲，这两个词包含了三种意义：物、质、体。物是指存在的东西，质是指这个东西的特性、体是指它所占据的空间和本身形状。

    问：能够分解物体能量释放的物质是什么？

    答：是火药，火药也能分解生物。

    答：燃烧是物体快速氧化，产生光和热的过程。 燃烧的本质是氧化还原反应。广义燃烧不一定要有氧气参加，任何发光、发热、剧烈的氧化还原反应，都可以叫燃烧。燃烧需要三种要素并存才能发生，分别是可燃物如燃料、助燃物如氧气、以及温度要达到燃点。燃烧三要素并称为火三角。助燃物是燃烧反应中的氧化剂，氧气是燃烧反应中最常.、
    问：物体的最初物质组成是什么？
    答：现代物理证明，任何物体的最终物质组成都是电子（带单位负电），质子（含有两个带2/3电荷的u夸克和一个带-1/3电荷的d夸克）和中子（含有两个d夸克和一个u夸克）等三种基本粒子

   
   网络社区论坛上的个别争论，可能没有普遍性。接着我们看看下面某期刊上的一段对话再来看一段：  
     A： 那么，木材燃烧后，木材是灭了还是没有灭？
              B:      A先生，木材燃烧后，生成了二氧化碳，而二氧化碳仍然是物质。
    A: 木材燃烧后还有木材吗？还能够看到木材吗？，二氧化碳是木材吗？没有木材了，看到了二氧化碳，就联想到木材了吗？木材能够做家具，二氧化碳能做家具吗？
    B: 可怜的A先生,你什么时候才能觉悟?盘古开天地以来,木材什么时候有灭过？
    A: 确切的说,你与a不在一个层次。
   B： 你根本就不懂道理，你根本就不懂什么是抽象什么是具体，你把抽象的物质与具体的物质混为一谈。
    A： 看问题看清楚，说的是木材燃烧后木材是灭了还是没有灭，！
    B： 这个木材灭了，那个木材又长出来，木材怎么可能灭！
    A: 横到了极点，扯东扯西还可怜兮兮，你到底是在讨论还是在胡扯？
    B： 你到底说的是物质还是说的物体，那里有一个字不同，看不见？
    A： 在物质不灭的那一刻上有一道题，问的是：木材燃烧后重量轻了，铁生锈后重量增加了，这不是和不灭定律有矛盾吗？为什么？
    B： 呵呵，只对你这种分不清物质与物体关系的人才是矛盾的。对于我们来说，不是。

    我们再看看一些有影响的媒体平台是如何论述物质这一概念与之相关的问题的，

    ××文库相关论述的摘录（经整理）：

物质与物体

    物质比物体所表示的范围更广。物体指的是通过人类感觉器官可感觉到它存在的客观现实的东西，通常都有具体的形状或形体。但物质就不见得有具体的形状或形态，例如电子具有波粒二相性，一般说来，微观粒子很难确定它们的具体形状和形态。

物质的分类

    物质按其存在、发展形态可分为三类：

    第一类是能量类物质，如光，磁场，电场等，这些是最原始的物质；

    第二类是时空类物质，如黑洞等，这些是由于原始物质运动而产生出来的物质运动现象；

    第三类是形象类的物质

物质的物理形态

    物质的种类形态万千，物质的性质多种多样。气体状态的物质，液体状态的物质或固体状态的物质；单质、化合物或混合物；金属和非金属；矿物与合金；无机物和有机物；天然存在的物质和人工合成的物质；无生命的物质与生命物质以及实体物质和场物质等等。

物质的种类虽多，但它们有其特性，那就是客观存在，并能够被观测，以及都具有质量和能量。，如石头，树木，水等，人们一般所认识的是指第三类的物质。

    物体，指自然界客观存在的一切有形体的物质，一般分有气态、液态和固态。

    在一些相关的刊物上，我们可以看到更多的关于物质的论述：

物质的形态

    常见的物质存在状态有六种：固态、液态、气态、等离子态、超固态、中子态。不过实验技术的进步产生了许多新的物质状态，像是玻色–爱因斯坦凝聚及费米子凝聚态。对于基本粒子的研究也产生了新的物质状态，像是夸克-胶子浆。

物体与物质的区别　　

    环顾我们生活的这个世界，有各种各样的东西，如：楼房、桌椅、汽车、轮船……， 所有这些东西叫做物体，物体是物质的具体表现形式。

    物体是由空气、水、金属、木头 等材料构成的，这些材料叫做物质.因此我们通常说：由物质组成的实物叫物体.例如：桌子是物体，而桌子是木头做的，木头则称之为物质，物质是不依赖人的意识并能为人的意识所反映的客观实在，整个世界是客观存在的物质世界。

    物体或物质都是对万物的一种抽象，物体侧重于人的感觉器官能感觉到的现象，而物质不但包括人的感觉器官能感觉到的现象，还包括物理仪器能够观测到的现象。

    还有更多的关于物质和物体不同论述（经整理）：

    物质为构成宇宙间一切物体的实物和场。

     例如空气和水，食物和棉布，煤炭和石油，钢铁和铜、铝，以及人工合成的各种纤维、塑料等等，都是物质。

    世界上，我们周围所有的客观存在都是物质。人体本身也是物质。除这些实物之外，光、电磁场等也是物质，它们是以场的形式出现的物质。

    物质和物体分别是化学和物理的研究对象

     对于初学者区分这两个概念只需要知道一些例子就可以了.对于学过高中物理、化学的,那根本就没有必要进行区分了.
     物体是由物质构成的.物体是一个实物概念,包括汽车、桌子、树等我们可以通过各种方式看得见、摸的着的东西.
     物质则是一个宏观概念,比如铁块是物体,而铁就是物质.在化学中将物质分为混合物和纯净物.纯净物又可以分为单质和化合物.铁是单质,三氧化二铁就是化合物,而铁锈就是混合物.
     在化学以外,物质还可以包括场,如电磁场.
   

物质分为宏观物质和微观物质.
    宏观、微观的分界尺寸是10¹⁰米.尺寸大于10¹⁰米的称为宏观,尺寸等于小于10¹⁰米的称为微观。
    物体是具有宏观形状、宏观体积的物质。
    简言之,宏观物质称为物体。

物体也是物质.
    分子、原子、离子、电子、基本粒子,是物质,但不是物体,因为它们的尺寸都不大于10的-10方米,没有宏观形状和宏观体积,不符合物体的定义.
    一段木头、一块煤、一滴水,是物体（当然也是物质）,因为它们都有宏观形状和宏观体积,符合物体的定义.
    但是,组成水、煤、木头的分子,就只能称为物质,不能称为物体,因为它们没有宏观形状和宏观体积,不符合物体的定义.
    声音、热量、电流、电磁场,只能称为物质,不能称为物体,因为它们没有宏观形状和宏观体积,不符合物体的定义.
    光,通常称为物质,但是,火焰、光柱,称为物体.

    总之,
    力学研究物体的机械运动（相对位置的变化）,电学、热学、光学,研究微观物质运动的宏观表现.
    化学研究微观物质（分子、原子、离子、电子）运动的微观表现（和宏观表现）

    物质是化学上的名词，物体是物理上的名词。
    物质可以分为：单质、纯净物、混合物

关于物体论述的摘录：

    物体指的是可以看得见摸得着，很容易感受得到的很具体的东西，比如木块，空气和水也是实在的东西，但他们没有实在的形状，所以不叫物体，物质是客观的实在，不受人的意志的影响，比如水，空气，磁场，电场等，木块不叫物质，因为太具体，但木块的组成成分叫物质，一台机器不叫物质，造机器用的铁叫物质。

    
    如果说上述这些论坛、书刊、平台尚算不得专业学术机构的话，那么，哲学方面对物质概念的定义应该是最为权威的了：

    一本关于某哲学概论的高等教材，对物质的相关论述摘要：  

    ……物质是一个最广泛的哲学概括，它舍弃掉各种物质形态所特有的个性，仅仅保留客观实在性这个为一切物质形态所具有的共性。

    自然界中的物质形态尽管无限多样，但许多不同的物质形态在某些基本特性方面又具有共性。据此人们将所有的物质形态归结为两种基本的物质形态——实物和场。

    所谓实物，是以间断形式存在的物质形态，包括基本粒子、原子、分子、宏观物体、宇观天体、和生命物质形态等。

    ……实物是物质，这是明白无误的。

    在另外一本关于物质论述的书籍上，作者写道：

  物质和物质形态两者的区别。

    物质是各种物质的具体形态共同具有的特性的高度概括与抽象，客观实在性是其唯一特性，而物质的具体形态除了具有这一共同的唯一特性客观实在性之外，还有自己其他的特点，是暂时的，可以消灭的，也应当是看得见摸得着可以直接认知的。 

  物质和物质形态两者之间的联系。

    物质是从万事万物即各种物质的具体形态中概括抽象出来的，是万事万物的本质属性，如果离开了各种物质的具体形态，也就谈不上什么物质了。故而物质“存在于（即寓于）物质的具体形态之中，是看不见摸不着不能直接感知的，只有通过人所特有的抽象思维去把握。而万事万物即物质的具体形态则是物质的具体表现。

    客观实在性，是抽象概括出来的所有物质的具体形态的共性，也是唯一能把物质和意识区分开来的特性。物质的可知性，也就是能为人的意识所反映，不仅能认识事物的具体形态、现象，还能够认识事物的本质及其规律。我们不能用物质来代替物质的具体形态，否则就抹杀了个性，看不到世界的丰富多彩；我们同样不能用物质的具体形态来代替物质，否则又抹杀了世界的物质性。

    我看过一本约80万字专门论述物质进化的哲学大作，在论述什么是物质时写道：

    从我们对物质要素的剖析上，可以看出，性能、运动、空间时间构成物质，……物质的三要素是不可分离的联系在一起，性能以运动为存在条件和表现形式、运动以性能为发生原因，二者以空间时间为存在形式，空间时间的性质又决定于运动和性能，三者统一构成物质。

    …….

    形形色色、各种各样甚至千奇百怪的对物质这一极其重要又极为普通概念的不同解释，实在太多了。我用如此大的篇幅来介绍给亲爱的读者无非是想证明，直到现在，人们对物质概念理解的混乱程度是何等严重。

    在2000多年前的古罗马，有一位叫卢克莱修的伟大诗人。古罗马著名的教谕诗《物性论》就是他的大作。《物性论》把哲学、科学和文学合为一体.用优美的诗句大胆的揭示了当时被宗教列为禁地的唯物史观和科学理论——在世界诗歌史上恐怕也算得上是一枝独秀了。

    下面是他诗歌中的相关摘录：

    ……

    关于神和天的最高定律

    我将为你揭示事物的始基，

    自然用它们来创造一切，

    用他们的繁殖和养育一切，

    而当一件东西终于被颠覆的时候，

    她要使它分解为这些始基。

    在我跟你说我想把这些东西叫做

    质料、产生事物的物体、

    事物的种子或原初物体，

    因为万物以它们为起点而获得存在。

    …….

    这是1997年商务印书馆《物性论》的版本。

    我在网上看到一个叫西纳的2012年8月1日发表了一篇《卢克莱修》的文章。文章也摘录了这一段，只不过诗歌文字稍有不同，是另外一个版本。但在今天的人看

来，确是更加容易看懂和理解了。故此抄录如下：

    ……

    我将和你讨论天与神的最高体系，
    向你揭示天下万物的起源与根基，
    自然怎样用以创造、增殖、养育万物，
    然后，当万物死亡，又把它们分解还原；
    在讨论哲学时我们惯于把这根基称作
    物质，生成万物的原子，或物的种子，
    我们也惯于把它称作初始粒子，
    因为天下万物都由这初始之物产生。

    ……。

    看看，是不是说的很直白。

    卢克莱修在《物性论》（商务印书馆版）中，继续说道：

    ……

    还要知道，任何物体都含有最小的
    质点粒子，微小到我们的感官不能
    分辨；它无疑是不能再分割的单元，
    它由最少限度的物质构成，

    ……

    物体可以分成两种：

    一种是事物的始基，

    一种是始基结合的东西，

    始基没有什么能加以毁灭

    因为由于他们坚实的躯体

    ……。

    请记住：这是一个2000多年前的学者所论述的“天与神的最高体系”——关于宇宙运行规律中有关物质的解释。

    它明白地告诉我们：

    宇宙万物有它的起源；

    万物是由原子结合的东西

    物质是生成万物的原子；

    原子是不能再分割的物质。

    关于原子，比卢克莱修还早300多年的古希腊伟大的哲学家德谟克利特——一个与亚里士多德一样的百科全书式的科学家，率先提出原子论，认为万物由原子构成。他指出原子有三大特性：

一，     物质基本单元，微小、不可感知、数目无限、内部绝对充实、不可分割；

二，     原子是同质的。原子性质都相同，不同的只是大小、形状和排列方式；

三，     原子内部充实，没有虚空。

    
    当然，2000多年前对科学的认识和结论不能与今天的科学概念同日而语，但他们却是我们今天攀登科学高峰天梯上不可或缺的重要部分。何况，今天的科技之花是在他们历尽劳苦辛勤耕耘过的土地上绽开的。更为难得的是，今天的科学研究表明，原子，基本上就是他们所论述的那样，是构成万物的物质。只不过原子内部并不充实也可以分割。

    2000多年后的今天，科学技术后飞猛进日新月异，人类已进入到智能时代。但是，认为物质就是物、物就是物质的这种认识还是一个非常普遍的现象——就象上面提到的论坛之争一样。

    即使是在哲学界持这种认识者也不乏其人。各个学科都有着自己对“物质”不同的概念定义。时至今日也没有一个普遍认同且共同接受的关于物质的概念。

    这也难怪，上千年以来，大家都把我们周围的客观存在统统叫成物质——山水鱼虫、车船物品……，习以为常见怪不怪；

    我们的知识大多是口口相传，老师教的学生学的，基本离不开教科书；

    学科越分越细，专业越来越窄，基础越来越薄，导致整体性的思考越来越少；

    我们中国，关于整体理论的著作极为丰富。但是，苦于极为难懂的文言文，加上没有标点符号进行标注，直到今天，翻译文言文也不会觉得比翻译外文会更加轻松。外国人在中国学到了很多实用技术，但对于天朝这些完全看不懂的“天书”，他们却一筹莫展。包括那些极负盛名的大家们，他们手里挥舞着老子的《道德经》，却声嘶力竭的断言：中国，没有哲学。今天，我们只能寄希望于——专业的高智能的机器人，为我们展现中国先人们智慧的大脑所生产的高深理论和杰出的经典——笔者希望国家有关部门能够有这样的立项计划。

   

    好了，我们还是继续讨论物质的概念问题。

    在我们的日常生活中，建筑是最常见的。比如房屋、寺庙、塔楼、宫殿等等。而这些建筑中，都要用到一种叫砖的东西。因为所有的建筑都是一块砖一块砖垒起来的。今天所谓的秦砖汉瓦逐渐被钢筋、水泥取代。

    我们的房屋结构往往会出现砖质、砖木、砖混、钢筋混凝土、钢结构等不同名称。这些名称完全取决于建造房屋所用的材料，就是我们常说的——材质。

    如果有幸我们买了新房，就少不了要购买家具。制造家具的材质种类很多，比如有木质的、竹质的、塑料的、金属的等等。这里的木、竹、塑料、金属都是材质。

    材质，是构成一种物的基本单位。

   
    构成生命基本单位的是细胞。

    生命基本单位的细胞，有着复杂的内部结构。

    动物细胞的细胞器包括：内质网，线粒体，高尔基体，核糖体，溶酶体，中心体等。

    植物细胞的细胞器与动物细胞大体相同，但它有独特的叶绿体以进行光合作用。

    可见，构成万物的基本单位构造极其复杂，所以材质不是我们找寻的物质。

    如果“物”是一个整体，那“物质”就是组构这一整体最小层次中保持其化学性质不可再分的组分。

   
    举例来说；

    鸡蛋是一个物品。鸡蛋也是我们眼睛能够看到的最大的细胞之一。

    作为细胞的鸡蛋的构成物质究竟是什么？

     我们就来具体分析鸡蛋的结构层次：

第一层结构系统：

    一个鸡蛋是一个整体，也是一个总系统——主要由细胞核与细胞质构成，表面有细胞膜，最外面是鸡蛋壳。

   下面我们就其中的细胞核逐级进行分层，每一层次提取一个组分逐层分解；

第二层系统；

    其中细胞核可分为核膜、核质、核液和核仁四部分。

第三层系统；

    其中染色质是DNA分子和蛋白质构成。

第四层系统；

    其中 DNA分子，是由碳（ C）、氢（H）、氧（O）、氮(N)、磷(P）元素组合构建而成。

第五层系统：

    其中碳原子  ，化学符号；C元素. 由于碳原子是化学反应中保持其化学性质不可再分的最小基本组分。因此，碳原子是最小的组构物质。

    鸡蛋中还含有；钙原子、磷原子、铁原子···等等其它原子。
    所有这些原子就是最终组合构建成为鸡蛋的最基本的物质。

    原子，是化学反应中保持其化学性质不可再分的基本组分。但原子在物理状态中还可以继续分解；

    原子是由质子、中子组成的原子核和绕核运动的电子组构而成的 ；

    质子和中子又是由上下夸克分别构成的，还可以细分。
    我们将质子、中子和电子这三种粒子组合构建的原子作为上述系统的基本构件和最小组分。

    鸡蛋其它所有系统的逐层分解，全部系统的基本构件和最小组分层次都是原子。

    所以，原子是组合构建鸡蛋的基本构件和最小组分。

    或者说；原子是组构成为鸡蛋的基本物质。

    也可以说；鸡蛋是由碳原子、钙原子、磷原子、铁原子···等不同的原子——物质组合构成的。

    
    回到前面看我们讨论过的几种材质：

    今天的砖，用的是人造小型块材，分烧结砖（主要指粘土砖）和非烧结砖（灰砂砖、 粉煤灰砖等），粘土砖以粘土（包括页岩、煤矸石等粉料）为主要原料，经泥料处理、成型、干燥和焙烧而成。

    如果像拆分鸡蛋那样一一逐层分解，那么，最终得到的就是铁原子、碳原子……等多种原子；

    木质，是我们生活中常见的材料。

    一般木材的主要元素组成为：碳(c)49～50%，氢 6%，氧45～50%，氮0.1～1%。

    通过燃烧以后，灰分中可以检测到的主要有钙、钾、镁、钠、锰、铁、磷等多种不同的原子。

     其他几种材质，逐层分解后的结果大同小异，得到的都是原子。

    我们在讨论中谈到的生命基本单位——细胞，其实就是一个高度智能化的化工厂，结构复杂、运行有序、监控得力。这些都可以在对鸡蛋的分解中得知。

    DNA（脱氧核糖核酸）是生物细胞内携带有合成RNA和蛋白质所必需的遗传信息的一种核酸。DNA中的核苷酸中碱基的排列顺序构成了遗传信息。该遗传信息可以通过转录过程形成RNA，然后其中的mRNA通过翻译产生多肽，形成蛋白质。

    DNA存在于细胞核内称为染色体的结构中。

   
     约翰·C·埃克尔斯，1963年诺贝尔生理学医学奖获得者。

     在其著作《脑的进化》中绘制的DNA大分子的原子结构图，清楚的表明了DNA分子中原子的结构。

    人类DNA链是长达约35亿个核苷酸单元，包含了构筑所有人体细胞的初级信息。细胞分裂前，双螺旋分离成两条单链，每条链通过核酸酶复制产生另一条互补链。这样就复制出了两个几乎总是完全相同的双螺旋。构筑和控制细胞的遗传信息就以A、T、G、C四种碱基编码在DNA核苷酸链上。

          DNA分子连接结和原子结构图

     

    上图 (a):DNA大分子的原子结构 (b):DNA中的各种分子连接

    图片来源：约翰·C·埃克尔斯《脑的进化》（下图同）

      

       上图：DNA大分子的双螺旋结构图

    DNA大分子的双螺旋结构，两条核苷酸长链通过互补配对的嘌呤（A或G）和嘧啶（T或C）之间的氢键相连接。注意这些连接之间的间距，以及每个螺旋的长度和宽度。

    可见，原子才是我们苦苦找寻的对象。

    原子，指在化学反应中不可再分的基本粒子，原子在化学反应中不可再分割。

    但在物理状态中原子可以继续分解；原子由质子、中子组成的原子核和绕核运动的电子组合而成的 。

    原子是组构万物中最小、不可再分的物质单位。

    同类原子称为元素。已知的元素有118种。

    元素和原子是总体和个体的关系，原子是元素的个体，是构成并体现元素性质的最小粒子；元素是同一类原子的总称，一种元素可以包含几种原子。
     下面是元素和原子的比较表.

                        
                                     元素与原子的比较 

 
             经过上述分析，我们知道：

             组合构建万物的物质是原子

    我们也因此得到了物质的基本概念：

    物质：是组合构建万物并保持其化学性质不可再分的最小组分。

    
    值得指出的是，原子，是我们今天“看得见、摸得着”的客观存在，它就是宇宙万物的质。即构成万物的物质。
    物质绝非是一个抽象的概念，而是一个地地道道、实实在在的实物。

    有很多理论和著作，往往用物质的属性或者物质的形态来解释物质。

    这就好比是一个国家，国家除了领土之外，其显著的标志就是很多人的组合。一个单个的自然人与一个强大的国家不论属性还是形态都是截然不同的。

    物质的属性、形态与万物的属性和形态同样是有区别的。

    这些，我们会在后面继续讨论。