和 幾 種 其他 的 原子 。 那麼 ， 原子 又 是 從 哪裡 來 的 呢 ？ 除了 氫 以外 ， 它們 都 在 恆星 之中 製造 而 成 ， 恆星 可 說 是 宇宙 中 的 廚房 ， 氫原子 在 裡頭 烹煮成 更 重 的 原子 。 恆星 由 星際 氣體 和 塵埃 凝聚 而 成 ， 主要 的 成份 絕大部分 是 氫氣 ， 而 由於 氫氣 是 在 大 霹靂 產生出來 的 ， 因此 你 若 想 從 一無所有 做出 個 蘋果 派來 ， 首先 你 必須 先 創造 宇宙 。 假設 你 拿起 一 個 蘋果派 ， 把 它 切成 兩 半 ， 再 把 其中 一半 又 切成 兩 半 ， 然後 以 德謨克利特 的 精神 繼續 切下去 。 那麼 ， 要 切 多少 刀 才 能 分出 一 個 原子 ？ 答案 是 大約 九十 刀 。 當然 刀子 不會 這麼 鋒利 ， 而 派 又 太 容易 碎開 ， 再 說 無論如何 原子 實在 太 小 ， 光 憑 肉眼 根本 無法 看清楚 。 不過 總 還是 有 辦法 可以 做成 這 件 事 。 一九一○年 前後 的 四十五 年 間 ， 英國 劍橋 大學 的 科學家 以 原子 的 碎片 轟擊 其他 原子 ， 看 它們 如何 彈跳開來 ， 原子 的 性質 因而 第一 次 為 人 所 了 解 。 典型 原子 的 外側 包圍 著 電子 雲 ； 電子 恰如 其名 ， 它們 帶有 電荷 ， 而 我們 將 之 定為 負電 。 電子 決定 了 原子 的 化學 性質 ， 例如 金 的 奪目 光芒 、 鐵 的 冰涼感 、 碳 結構 鑽石 的 晶體 結構 等等 。 埋藏 在 電子 雲 深處 的 原子 內部 有 個 原子核 ， 通常 是 由 帶 正電 的 質子 和 電中性 的 中子 所 組成 。 原子 非常 小 ， 一億 個 原子 頭尾 相接 也 不過 和 你 的 小 指尖 一樣 寬 ， 而 由於 原子核 還 比 原子 再 小 十萬 倍 ， 因此 人們 費 了 很 久 的 時間 才 發現 原子核 1 。 原子 大部分 的 質量 都 存在 原子核 中 ； 相較 之下 ， 電子 只 像 是 一 團 會 移動 的 絨毛球 2 。 原子 本身 絕大部分 是 空蕩蕩 的 ， 由 此 可 知 ， 物質 主要 也 是 由 空無一物 所 構成 。 我 是 由 原子 所 構成 ， 我 面前 放 在 桌 上 的 手肘 由 原子 組成 ， 桌子 也 是 由 原子 構成 。 但是 如果 原子 這樣 小 ， 又 這麼 空 ， 而 原子核 甚至 更 小 ， 那麼 桌子 為何 能夠 支持 我 的 重量 呢 ？ 正 如 愛丁頓 （ Arthur Eddington , __UNDEF__ 1882 ~ 1944 ， 英國 天文 物理學家 ） 喜歡 這樣 問 ， 構成 我 手肘 的 原子核 ， 為什麼 不會 毫不 費勁 地 滑越 構成 桌子 的 原子核 呢 ？ 我 為什麼 不會 摔躺 在 地 上 ？ 或者 直接 穿落 到 地球 的 另 一 邊 ？ 答案 便 在於 電子 雲 。 我 手肘 內 的 原子 外層 帶有 一 個 負電荷 ， 桌子 的 每 個 原子 也 都 如此 ； 由於 負 電荷 彼此 相斥 ， 因此 我 的 手肘 之所以 不會 滑穿 過 桌子 ， 原因 就 是 所有 的 原子 都 有 電子 圍繞 在 原子核 四周 ， 而且 電子 所 形成 的 力量 相當 強大 。 我們 的 日常 生活 有賴於 原子 的 構造 ， 一旦 除去 了 電荷 ， 則 每 樣 東西 都 會 化為 肉眼 見 不 到 的 微細 灰塵 。 一旦 沒有 了 電力 ， 宇宙 之中 將 不再 有 任何 「 東西 」 ， 只有 四處 散佈 的 電子 、 質子 和 中子團 ， 以及 由 基本 粒子 的 重力 凝聚 而 成 的 球體 ； 也就是說 ， 變成 了 星球 的 無形 殘骸 。 回頭 再 想想 切 蘋果派 的 問題 ， 當 我們 一 刀 一 刀 切下 ， 直到 切出 單 個 原子 之後 ， 便 面對 了 無限 小 的 問題 ； 而 當 我們 仰望 夜空 ， 又 會 遇到 無限 大 的 問題 。 這 種 「 無限性 」 代表 了 一 種 無限 的 回歸 過程 ， 不僅 是 無限 遠 ， 而且 是 無限 久 的 永恆 過程 。 如果 你 站 在 兩 面 鏡子 中間 ， 例如 在 理髮店 裡 ， 你 會 看到 很多 個 你 ， 每 一 個 你 都 是 另 一 面 鏡子 反映出來 的 影像 。 但是 你 無法 看到 無限 多 個 你 ， 因為 兩 面 鏡子 不 是 絕對 平滑 ， 也 不 完全 平行 ， 還 因為 光速 並 不 是 無窮 大 ， 更 因為 你 擋住 了 你 自己 的 視線 。 我們 提到 「 無限 」 之 時 ， 真正 的 意思 是 ， 這 個 數目 比 任何 一 個 不管 多 大 的 數目 都 還 要 大。 美國 數學家 凱斯納 （ Edward Kasner , 1878 ~ 1955 ） 有 回要 他 九 歲 大 的 姪子 為 一 個 巨大 的 數字 取 個 名字 ， 即 十 的 一百 次 方 （10100） ， 也 就是 一 的 後面 有 一百 個 零 ； 小 男孩 稱 它 為 「 googol 」 3 。 這 數字 是 這樣 的 ：10,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000, __UNDEF__ 000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000, __UNDEF__ 000,000,000,000 。 你 也 可以 自己 找 個 非常 大 的 數目 ， 為 它 命 個 奇怪 的 名字 ， 試試 看 ， 挺 有趣 的 ， 特別 是 如果 你 只 有 九 歲 的話 。 假使 googol 看起來 很 大 ， 你 不妨 再 想想 「 googol plex 」 ， 它 是 十 的 googol 次方 ， 也 就 是 一 的 後面 有 googol 個 零 。 以 此 做 個 比較 ， 人體 內 所有 的 原子 數目 大約 有 1028 個 ， 而 可 觀測 宇宙 的 基本 粒子 （ 包括 質子 、 中子 及 電子 ） 總數 約 有 1080 個 。 假使 整個 宇宙 結結實實 地 填滿 了 中子 、 完全 沒有 任何 空隙 4， 那 也 只不過 有 10128 個 粒子 ， 比 googol 略 大 一些 ， 但 與 googolplex 相比 仍然 微乎其微 。 然而 ， googol 和 googolplex 距離 「 無窮 大 」 的 觀念 都 還 很 遠 ； googolplex 和 1 相 比較 ， 兩 者 與 無窮 大 的 距離 其實 一樣 遠 。 我們 可以 試 著 把 googolplex 所有 的 零 都 寫出來 ， 但 這 只 是 白費 力氣 而已 ； 把 一 大 張 紙 清清楚楚 地 寫滿 了 googolplex 全部 的 零 ， 也 不能 填滿 已 知 的 宇宙 。 不過 令 人 開心 的 是 ， 有 個 比較 簡單 且 非常 精確 的 方法 可以 寫出 googolplex ， 即 1010100 ； 甚至 連 無窮 大 也 可以 用 ∞ 表示出來 。 一 個 烤焦 的 蘋果派 ， 燒焦 的 部分 主要 是 碳 。 切 了 九十 刀 ， 你 最後 就 會 得到 一 個 碳原子 ， 其 原子核 有 六 個 質子 和 六 個 中子 ， 外圍 的 電子 雲 則 含有 六 個 電子 。 假如 從 原子核 抽出 一 小 塊 來 ， 譬如 抽出 兩 個 質子 和 兩 個 中子 ， 這 小 塊 物質 就 不再 是