古代原子观念

原子是近代科学中的核心概念。关于此，费曼说如果人类所有的知识因某种大灾难全部毁灭了，假如我们有机会告诉未来的文明一句话，用最少的词汇传达最多的信息，那么这句话应该是什么？费曼的选择是原子，即世界是由不可再分的基本单元——原子构成，在此基础上稍加想象和思考我们将得到整个近代科学。

假如由于某种灾难，所有的科学知识都丢失了，只有一句话传给下一代，那么怎样才能用最少的词汇来表达最多的信息呢？我相信这句话是原子的假设，或者说原子的事实，无论你愿意怎样称呼都行：所有的物体都是由原子构成的——这些原子是一些小小的粒子，它们一直不停地运动着。当彼此略微离开时相互吸引，当彼此过于挤紧时又相互排斥。只要稍微想一下，你就会发现，在这一句话中包含了大量的关于世界的信息。

末世意识是西方文明的特征，因为古典世界确实灭亡过，然后又……在很多个世纪后复活了，一些idea像种子一样历经千年重现人间，并迅速覆盖/影响人类的全部思想/生活。原子就属于这类idea。

麦金太尔在《德性之后》也做了类似费曼式的遐想，

“想象一下由于一场大灾变而使自然科学蒙难的情形。公众把一系列周围环境的灾祸归咎于科学家。普遍的骚乱发生了；实验室被焚毁，自然科学家被处私刑，书籍和仪器被毁坏。最后，...，成功地废除了各类学校和大学中的科学教育，监禁和处决了幸存的科学家。”

接着

“明智的人们寻求科学的复兴，虽然他们在很大程度上已忘了科学本来是什么。此时人们所具有的只是以往科学的残章断片，实验知识与任何能赋予它们意义的理论脱节，理论也已或者本身支离破碎，或者与实验无关，仪器的用法也已遗忘，书籍因遭撕毁和焚烧而残破不堪，字迹模糊。”

“但所有这些残骸又将重现在已复活了的所谓物理学、化学和生物学的实践中。成年人在相对论、进化论和燃素论各自有何优点的问题上争论不休，尽管他们对各个理论仅有极有限的知识。儿童默识着化学元素周期表的残留片段，背诵着某些咒语般的欧几里德几何学定理。但几乎没有人或几乎无人认识到，他们正在从事的并非是全然真实意义上的自然科学。因为那合乎具有稳固性和连贯性的一定准则的言行和那些使他们的言行具有意义的必要的背景条件都已丧失，而且也许是无可挽回地失去了。”

费曼和麦金太尔假想的这种状况正是文明史一再发生的，当欧洲进入中世纪时，人们遗忘了古典的学术，而到了中世纪的晚期人们又重新发现了古典的学术，并致力于在新的时代复兴它们。费曼和麦金太尔的区别是前者很乐观，而后者则相当悲观。当然这与他们关注的问题有关，费曼关心的是科学，而麦金太尔关心的则是伦理学。

麦金太尔假想在这种复兴了的科学文化里，人们仍能以一种多少类似于科学认识如此大规模丧失之前的早期时代使用科学词汇的方式来系统地、常常是相互关联地使用“中微子”、“质量”、“比重”、“原子量”等词汇，但是，作为使用这些词汇的前提的许多信念已经丧失，因此，在这些词汇的运用中，就将有一种武断的、甚至任意的成分，而这将是我们不可理解的。

...

在这个世界里，自然科学的语言、或至少是这种语言的某些部分还在继续使用，但却处在一种严重的无序状态里。

...

基于这种假想的图像，麦金太尔提出“我们所处的现实世界的道德语言，同为所描绘的想象世界的自然科学语言一样，处于一种严重的无序状态。... 我们所拥有的也只是一个概念体系的残片，只是一些现在已丧失了那些赋予其意义的背景条件的片段。”

在费曼的图像里，复兴现代科学是乐观的，核心是概念，有了“原子概念”，我们需要的只是一些想象和思考。这提示我们应对“原子”这一源自古希腊的哲学-科学概念做一番清理。实际上原子是一个很古老的概念，也不仅仅出现在古希腊哲学中，如在印度哲学中有“极微说”。但为什么近代科学要滞后2000年，并只出现于近代的西方呢？

古希腊原子论包含两个要点：首先存在原子，绝对的坚实和不可入，对应“有”，并且存在不可分割的最小单元，原子一词（atom）在古希腊语中就是不可分割的意思。其次存在虚空，虚空与原子相对，但它不可理解为“无”，而应理解为绝对的可入，绝对的可以容纳。

虚空使原子相互分离，并提供了原子运动的舞台。由以上对原子论的概括可知，古希腊原子论导向的不仅仅是关于物性的科学，如化学，原子物理等；还导向运动学，“原子在虚空中的运动”在近代之后将被翻译理解为“质点在笛卡尔坐标系中的运动”。

原子论被后人认为是古希腊自然哲学的巅峰，其实整个古希腊哲学都可以看作是这个自然哲学传统上的。所谓自然哲学就是由自然出发，用语言和逻辑去解释万事万物，而不是通过万物有灵的方式或宗教和神的方式。

泰勒斯是这个传统的开始，他一般也被认为是古希腊的第一位哲学家。泰勒斯认为万物都可归为水。后来，赫拉克利特又提出了“火”，又有人提出了“气”和“土”。“水气土火”即组成万物的四元素。

与之类似佛教的物质论，有所谓四大种“坚湿暖动”。四元素和四大种很类似，甚至我们可以直接建立：“坚即土，湿即水，暖即火，动即气”这样的联系。

柏拉图在《蒂迈欧》篇中曾给出了为什么是“四元素”的论证，首先认为我们的世界是可触，可见的，这其实是从感觉和经验出发的态度，可触即“坚”，因此有土，可见即“火”，而火是暖的。水和气的特点是不定，它们使“土”和“火”恰当地混合起来成为立体的（即世界是三维的），而水是湿的，气是动的。

佛教哲学的“坚湿暖动”其实就是古希腊哲学的“水气土火”，只是印度人强调性质，而希腊人强调主体。其实世界由“水气土火”组成在柏拉图的年代就是人们的常识，而柏拉图真正厉害的是给这种常识提供了一个数学论证，或者说他提出了一个数学的结构，在这个结构里要有立体，除土火之外还必须有两个元素。

这个数学结构就是一个数列。数是人们最早创造出来的抽象概念，而在最初，数总是依附于一些具体事物呈现的。比如1就是伸出食指，同时1也可能是这个，因为我们总是用食指“指”某物，等等。比掰指头稍微进步点的就是摆石头子，一个石头子是1，两个石头子是2，等等。

但我们发现四个石头子可以摆成很好看的形状，四四方方很对称，再有就是八个石头子也可以摆成很好看的形状，但你必须是在假想的空间中摆，又是四四方方的。这样的事情，如果用今天的语言讲就是对称，四个石头子能在二维空间里摆出一个最对称的形状，而八个石头子则能在三维空间里摆出一个最对称的形状。

这很有意思，古希腊人是最早研究立体几何的民族，古代中国人也摆石头子，比如河洛图，但河洛图是平面的，而不是立体的。柏拉图的论证就是依赖于这样一个摆石头子的工作，假设造物主就在如此玩弄着石头子，第一堆1个，第二堆2个，第三堆4个，如此将是一个等比数列：

1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, ...

柏拉图说4, 16, 64等是平方数，而8($2^3$),64($43$)等是立方数。在这个数列里，每两个平方数之间有一个数；而每两个立方数之间有两个数。

由感觉出发，世界是有形的，可以触摸的，即世界是立体的，要把火和土和谐地混合起来成为立体就需要另两个元素，这两个元素可以渗透，变形使火与土恰当地混合起来，就是水和气。

柏拉图的论证是一种基于数学和几何学的论证，在柏拉图的对话中，这段论证是由蒂迈欧给出的，蒂迈欧是来自意大利南部洛克里（Locri）的贵族，而意大利南部正是毕达哥拉斯派活跃的地区，毕达哥拉斯派主张“万物皆数”，这个数就是1, 2, 3这样的自然数（正整数），毕达哥拉斯派坚信万物背后就是数字在起作用。

但这里存在一个问题，“数”是抽象的1，还是具体的“伸出食指”或“一颗石头子”呢？今天我们都能明白地区分出来，前者属于数学研究的领域，而后者是对数学对象的表示，它对应为自然的，或物理的，或世界的，或事实的等等。柏拉图是第一个明确地作出这种区分的哲学家，借助于他的理念说（idea）。

关于数学研究和自然研究的区分是很重要的，亚里士多德也强调“数学家虽然也讨论面，体，线，点，然而不是它们作为自然物体的限，也不是作为这些自然物体显示出来的特性来讨论的。数学家是把它们从物体分离出来讨论的。”

亚里士多德认为他和柏拉图还是有分歧的，亚里士多德认为柏拉图把自然的对象分离出来进行研究了。而他认为自然的对象是不能象数学的对象那样被分离开来研究的。

亚里士多德强调：

“几何学研究自然的线，但不是作为自然的，光学研究数学的线，但不是作为数学的，而是作为自然的。”

亚里士多德对仅凭数学能否描述自然表达了自己的怀疑，在这一点上他似乎比柏拉图向后“退”了一步，柏拉图的宇宙是造物主按照某种数学-几何学的语言设计出来的，这与基督教的神创论相合。早期的基督教神学家，如奥古斯丁对柏拉图极为推崇，并以柏拉图哲学为基础解读圣经。

首先是亚里士多德的著作及其注释被翻译过来，由阿拉伯文或希腊文重新翻译为拉丁文。阿奎那斯在亚里士多德哲学基础上建立了自己的神学体系，这个体系被罗马天主教会采纳成为其官方哲学。这为原子论在近代的复活埋下了伏笔，记载古代原子论最详细的著作，卢克莱修的《物性论》也是在中世纪晚期被重新发现。

为了解释世界的复杂和多样性，阿那克萨哥拉提出了种子说，即矛是由矛的种子小矛组成的，种子的种类无限，种子可以很小，小到感觉无法直接感觉到，只能通过理性把握。种子说可看作是元素说的新变化，只不过元素的种类变得无穷多了。

最早提出原子说的是留基伯，留基伯与阿那克萨哥拉同时代，原子说也可以看作是一种特殊的元素说，只不过留基伯提出的元素是两种：原子和虚空。他认为：

事物数目无限，它们总是相互转化。当原子坠入虚空并彼此交织时，世界就形成了。

德谟克利特的原子是按形状分类的，而形状一词在古希腊语中与柏拉图的理念（idea）相同，其实柏拉图的理念就是形状，但它强调那是理性而非感官能够把握的形。柏拉图认为德谟克利特的原子说是他理念说的危险对手，甚至他想带着自己的门徒去烧德谟克利特的著作。

今天读来会觉得这段很八卦，柏拉图很邪恶，其实回到2000多年前，这是相当真实的。首先在当时技术条件下，著作全靠手抄，拷贝数是有限的，烧书是有可能彻底完成的。其次，古代哲学家及其门徒是政治性的团体，他们聚集在一起是有共同政治目的的，各门派的哲学都是综合性的。

系统化的古希腊哲学大致可分三部分，最基础的是逻辑和方法论（柏拉图是辩证法，亚里士多德是形而上学），在此之上是自然哲学（相当于今天的科学），而最上面的是伦理学（和政治学）。一个成功的哲学体系由逻辑和方法出发，能够解释各种自然现象，最后还要落在伦理学上。

柏拉图对德谟克利特原子论的反对，不仅仅是因为他提出了一种竞争性的自然哲学，更是因为这种自然哲学导向了一种柏拉图反对的伦理学和政治学。这是和今天的科学完全不同的，今天的研究是分科的，每个学科都有自己独立的原理和问题，我们今天不可能因为某种政治的理由去反对某个具体科学理论或科学结论。

实际上留基伯和德谟克利特的著作在今天已经失传了，我们只能通过其他人的转述才能了解他们的思想，比如亚里士多德在《物理学》中反驳了原子论的主张，而为了反驳的需要，亚里士多德相当详细地介绍了古希腊原子论的细节。伊壁鸠鲁派是古希腊晚期重要的哲学流派，这个流派继承了古希腊原子论的传统。

为什么会有原子的观念？温伯格在《亚原子粒子的发现》中是这样论证的“这一观念（原子）帮助人们理解了许多日常观察到的现象；如果人们认为物质连续地充满了它所占有的空间，这些现象就会让人百思不得其解。例如，取一些盐溶解于一碗水里，用原子论就很容易解释这一现象：组成盐的原子分散到水原子之间的虚空中去了。.....再例如，一滴油滴在水面上，它将扩散到一定的面积后才终止扩散，用原子论很容易解释这种常见现象：薄薄的油膜一直扩散到只有几个原子的厚度的时候，才终止扩散。”

这个论证的关键是原子论（即物质由原子和虚空组成）使许多日常观察到的现象可以理解了。温伯格举的两个例子都是我们的日常经验，而第一个例子正是古代原子论者经常举的例子。

亚里士多德反对原子论，但他在《物理学》中认为“那些企图证明没有虚空的人并没有驳斥主张有虚空的人真正的主张，他们的论证没有击中要害。”

接着亚里士多德罗列了几条虚空存在的证据（1）如果没有虚空，就根本不可能有空间方面的运动（位移和增长）。（2）有些事物显得能收缩或能被压缩。等。

这些应是当时比较流行的关于虚空存在的例子，即假设虚空存在就可以解释这些现象。亚里士多德认为驳斥这些用以证明虚空存在的根据是很容易的。他的作法是给出一些新的解释，在这些解释里是不需要假设虚空的。

比如他把运动解释为性质的变化，“一般意义的运动不必要有虚空作为条件。...即，实的事物是可以有性质变化的。”

“即使空间方面的运动也不是必须要有虚空为条件的，因为事物能够同时互相提供空间，...在连续物体的转动里可以看到这种情况，正如在流体的涡动里看到的一样。”

亚里士多德认为“事物之能被浓缩倒不是因为进入了虚空，而是因为包容在其中的别的事物压出去了。例如水受压时，其中的空气被压出去了。”

如果让亚里士多德与温伯格对话，温伯格的第一个例子很容易被驳斥，即盐溶于水不一定是因为有虚空存在，而可以是因为水中间包含的空气被压出去了。但第二个例子，即油膜扩散到一定程度不再扩散了。这个例子亚里士多德可能并不知道，第一个描述这个现象的是富兰克林（1706-1790），他已经是近代的人物了。

在亚里士多德的眼里，支持虚空存在的经验例证是很容易被推翻的，下面他将转向逻辑的论证。比如他试图论证正是虚空的存在使运动不可能了。

（1）虚空是绝对的缺乏，其中没有“上下左右前后”之分，因此运动不可能了。

（2）运动的快慢有两个原因：(a)运动所通过的介质不同（如通过水或土或空气）；(b)运动物体自身轻或重的程度不同；

介质造成运动速度的差异是因为它对运动物体的妨碍作用，例如物体A在$t$这段时间里通过事物D，以及在$t'$这段时间里通过稀疏的事物L，若事物D的长度等于事物L的长度，那么运动的快慢就表现在阻碍物体的密度的比上。事物妨碍作用越弱运动越快，但是如果存在虚空，即完全没有妨碍作用，则对应速度是无穷大，这是不可想象的。

亚里士多德说：

“在没有介质的虚空里一切物体就会以同样的速度运动了。但这是不可能的。”

亚里士多德理解的虚空——空间是一种分离着独立存在的事物——这是不可能的。

亚里士多德论证了“不可能有任何连续事物是由不可分的事物合成的，例如线不能由点合成，线是连续的而点是不可分的。”（《物理学》Vol6，sec1）

首先亚里士多德对连续（continuous），接触（in contact），和依次（in succession）进行了定义。

亚 里士多德是通过外限（extremity）定义的。外限看上去是个很直观的概念，即区别于事物内部的从外部对事物予以限制的边界，但这个起限制作用的边界可以是属于事物的，也可以不属于事物，就好像集合论里的开集和闭集。亚里士多德的时代当然没有近代集合论的概念，但外限概念的使用已暗示了集合论在未来的大用。

连续：外限为一；

接触：外限在一起；

依次：如果二者之间没有同类居于其间，比如：自然数123，12就是依次的，但13不是；

下面亚里士多德提出了一个命题：连续不可能由不可分组成（nothing that is continuous can be composed ‘of indivisibles’）。然后他进一步解释了这个命题：线不能由点组成，线就是连续的，点是不可分的。

然后他的论证基本上是就线不可能由点组成这一命题完成。亚里士多德反驳原子论的思路是这样的：（1）承认组成我们世界的事物是连续的，比如水、气、火、土应 是连续的，这和我们的日常经验吻合；（2）论证连续不可能由不可分（原子）组成；（3）论证线不可能由点组成。

就命题（3）本身而言已经变为纯粹的数学问题，以今人的观念看并不构成对命题（1）（2）的有效证明。但在古希腊哲学中达到可靠知识的基本手段就是数学，比如只有几何学能达到对理想化的，不朽的三角形的理解。所以把一个命题成功地转化为数学问题是柏拉图学园的基本训练，从这个角度亚里士多德很好地继承了他老师 柏拉图的传统。所以我们今天把亚里士多德的这一论证看作是数学史的一部分也许会更恰当，当然即便如此亚里士多德的论证仍然存在漏洞。以今天的眼光看命题（3）是相当古怪的，因为根据实数的理论，线段上的任何一点都可用一个实数来表示，所以我们今天也说线是由点组成，但这个点指的是实数。有趣的是在亚里士多德之前，毕达哥拉斯学派已经认识到无理数的存在，但古希腊人确实一直没有实数理论，亚里士多德的这一论证可帮助我们考察他们曾经距离一个实数理论有多远（或多近）。

亚里士多德的基本论证方式是利用反证法。如果线是由点组成的，那么点与点之间的关系就是——连续、接触、依次——三者 之一。如果三种关系都不成立，说明线就不是由点组成的。而亚里士多德在这第一步就犯了错误，以今天的眼光看，点与点的关系恰恰不是这三种情况之一。比如我们在线段上任取两点，我们知道两点之间至少还存在一个点，若再取这靠得更近的两点，我们又至少可在两者之间找到一点。如此一直做下去，我们发现点与点之间 的关系不可能存在“依次”关系，当然这样构造出的点集也不可能是连续和接触。因此点与点的关系用连续、接触、依次来分类是不全的。

假设我们认同亚里士多德对点与点关系的分类，看他是如何论证的。首先他排除了点与点不可能是连续和接触的。因为在他看来点是没有外限的（点的定义是没有部分，而没有部分也就没有外限与其内部分开），因此谈不上外限为一，或外限接触。

接着亚里士多德又详细地补充了以上论证。亚里士多德认为连续意味着点与点是连续的或接触的，对接触这种情况他又做了分类：部分与部分、部分与整体、整体与整体。由于点是没有部分的，所以点与点接触就意味着是整体与整体接触。而这样就是不可能连续的，因为连续意味着在空间上可分为不同的部分。

最后亚里士多德论证点与点也不可能是依次的，这里他提到了时间的类比，即长度不可能由点组成，而时间不可能由时刻组成。接着他说：点与点之间总是线，而时刻与时刻之间总是时间。如果认为线上有点存在，那么点与点之间就有其同类存在，则点与点是不可能依次的，这是一种我们比较能接受的论证，同时这也提示我们亚里士多德一开始的三种关系的分类是不全面的。

（中间夹了一段似乎打断了对问题的论证，亚里士多德的著作大多是讲稿，很可能会根据课堂情况随意地加进一些评论和重述，我们今天看来会显得有些拖沓和不连贯。亚里士多德这里强调说：如果长度和时间可以由不可分组成，它们就可分为不可分的，而不可分是没有部分的，但前面已经证明没有连续的可分为没有部分的事物。）

但亚里士多德似乎对第二种可能性更重视，即认为“依次点之间的线” 是不同于点的（可能是针对原子论者所说的虚空），如果是这样的话，它可能是由可分的或不可分的组成。如果可分，就意味着我们可继续往下分，结果又是可分或不可分，如果是一直可分的话，那么就是无限可分的，并且是连续的。

那么连续的就是无限可分的，如果不是这样，就会分为不可分的，那么不可分就与不可分相接触，而这前面已经被否证了。

至此该论证告一段落。

由以上分析可看出：（1）亚里士多德的论证是基于分类展开的，如果分类不全面，论证就会有漏洞；（2）亚里士多德对反证法使用非常频繁 （矛盾律和排中律）；（3）严密的逻辑论证的价值是使论证的漏洞可能暴露出来，实际上提供了后人可继续研究的基础，否则仅仅是声称世界是由原子构成的（或反对）而没有任何论证就显得没有多少价值；（4）亚里士多德对该问题的处理可与实数理论进行比较，人的思维在几千年间确实很少进步！

亚里士多德还论证了“对不可再分的物体而言，运动是不可能的”。（《物理学》Vol6，sec10，240b20-241a5）

假设某物体占据AB区间，一端在A，另一端在B；D时间后，它将运动到BG区间，一端在B，另一端在G。如果物体处在运动的过程中（比如时间流逝了D/2），那么可能有以下几种情况：

(1)物体在AB区间；或(2)物体在BG区间；或(3)物体的一部分在AB，另一部分在BG；

现在来证明对不可再分的物体，运动是不可能的。对不可再分的物体而言，它不可能部分在AB，部分在BG，否则物体就有部分可以再分了。这否定了情况(3)。

物体也不可能在BG，因为这样运动就完成了，而我们假设物体是处在运动过程中的。这排除了情况(2)。

最后一种情况是物体仍处在AB，这意味着物体处在静止的状态，时间已经流逝，但物体没动，仍处于静止。这排除了情况(1)。

所以没有部分的物体是不可能运动的。

伊壁鸠鲁（Epicurus，341 BC - 270 BC）继承并进一步发展了原子假说，并在此基础上推出了“快乐主义”的伦理学，伊壁鸠鲁学派是古希腊晚期重要的哲学流派之一，伊壁鸠鲁主义一度在希腊和罗马非常流行。

罗马诗人卢克莱修（Lucretius，约99BC-约55BC）是伊壁鸠鲁主义的信徒，他流传的唯一著作《物性论》详细介绍了伊壁鸠鲁的自然哲学，其中相当多的篇幅叙述了伊壁鸠鲁的原子思想。

到公元三世纪，罗马帝国时代的希腊作家第欧根尼·拉尔修编撰了关于古希腊各哲学流派哲学家的传记作品《名哲言行录》，其中第十卷是关于伊壁鸠鲁的，第欧根尼·拉尔修在其中抄录了三封伊壁鸠鲁致友人的信，其中致希罗多德书信（Letter to Herodotus）是关于原子论的。

伊壁鸠鲁对德谟克利特原子假说的主要改进是：

(1)提出了“原子的偏转”(swerve),即认为原子在运动过程中的任何一点都可能发生微小的偏转，原子的运动不再是决定性的了，伊壁鸠鲁认为这样就避免了德谟克利特的宿命论，为“自由意志”保留了可能。

“自由意志”在基督教神学中是很重要的概念，因为如果人的行为完全是由原子的机械运动所决定（或完全由上帝的事先安排所决定），那么个人就无需为自己的罪恶负责了。

也经常有人会把德谟克利特的原子论比作牛顿和拉普拉斯的机械力学，而把伊壁鸠鲁引入“偏转”概念的原子论比作量子力学。

(2)伊壁鸠鲁认为原子不可能取所有的大小, 其大小是有上限的，因为从来没有人见过原子, 另外原子的大小也是有下限的，即不可能是任意小的。

伊壁鸠鲁强调“除形状、大小、重量和其他必然与形状联系在一起的性质外，不应当认为原子还具有其他属性。”

这里，原子具有形状是原子论解释物性的基础，有形状就意味着有部分，即在想象意义或数学意义下是可分的，那么在想象意义下原子是否无限可分呢？

伊壁鸠鲁仍然主张不能无限可分，因此有想象中的极小，没有形状，但却有体积，并可用来度量体积。如果把亚里士多德和伊壁鸠鲁的观点做个比较的话，亚里士多德反对原子，主张在自然和数学意义下都“无限可分”，而伊壁鸠鲁则正好相反，在自然和数学意义下都主张原子论。

在整个漫长的中世纪，原子论被欧洲人遗忘，哲学与诗歌和戏剧一起被作为异教的焚烧。柏拉图的《蒂迈欧篇》是唯一流传的自然哲学著作，十字军东征后，亚里士多德的著作开始流传，这为原子论的复兴奠定了基础。文艺复兴时期的1417年，意大利学者布拉乔利尼（Poggio Bracciolini）在一个修道院里重新发现了卢克莱修的《物性论》并流传给当时的知识界。随后，蒙田（Montaigne，1533-1592）、伽森狄（Gassendi，1592-1655）等复活了伊壁鸠鲁的原子论思想，并通过玻意尔（Boyle，1627-1691）、道尔顿（Dalton，1766-1844）等实验物理学家的工作逐渐发展出了关于原子的近代理论。

（海森堡，《物理学和哲学》，第四章）

在将原子物理学中的现代观点和希腊哲学作了类比之后，我们必须补充一个警告，即对这种类比不应有所误解。乍看起来，似乎希腊哲学家由于某种天才直觉而得到了与我们现代相同或很相似的结论，而我们的结论却是经过几个世纪的实验和数学方面的艰苦劳动才得到的。对我们的类比的这种解释无论如何是一种完全的误解。

在现代科学和希腊哲学之间有着巨大的差别，那就是现代科学的经验主义态度。自从伽利略和牛顿的时代以来，现代科学就已奠基于对自然的详细研究之上，奠基于这样一个假设之上，这就是：只有已被实验证实的或至少能被实验证实的陈述才是容许作出的。为了研究细节并在连续不断的变化中找到经久不变的定律，人们可用一个实验在自然中隔离出若干事件，这种观念希腊哲学家是没有想到过的。

由此可见，现代科学在一开始就立足于一个比古代哲学更谨慎同时也更巩固得多的基础之上。因此，现代物理学的陈述在某种意义上比希腊哲学更严肃得多。