我們腳下的地球和頭上的太陽是由什麽組成的?房屋、機器、植物以及我們自己的身體,又是由什麽組成的?
朝四周望望,不難數出幾十種,甚至幾百種各不相同的物體來。
看看攤在麵前的這本書,它是用紙、硬紙板、白細布、印刷用的油墨和糨糊等製成的。放書的桌子,是用木料製成的,還要把油漆塗在木料上,用黏膠把木料黏合在一起。屋角上,可以看見暖氣管子,那是生鐵製成的。牆上可以看見白粉,白粉下麵是抹磚縫的水泥漿和磚。回到自己的房間裏,又可以從窗上和燈上找到不同的玻璃,從電線上找到銅和橡膠,從燈泡的燈座上找到瓷,從筆頭上找到鋼,此外還可以找到墨水以及各種色彩的顏料,等等。
你上街,會有種種新物體出現在你眼前。到了工廠車間裏,又會遇到另外一些新物體。森林裏、山頂上、海底下——你隨處可以發現一些東西,和以前見過的全不相同。
各種不同的物體,有活的、有死的,如果要計算一下究竟有多少種,即使不用千萬做單位,也得用百萬做單位。單是寶石一項,地球上就有幾百種。礦石和樹木,有幾千種。天然和人造顏料,有幾萬種。
而這些不計其數的物體,它們的性質又是多麽不同啊!一種是不可想象的硬,另一種卻經不住嬰兒的小手一壓。一種是香甜可口,另一種卻是辣人舌頭。物體有透明的、有放光的、有磨砂的、有泥灰色的、有雪白的。有些物體不會凍結,冷到零下250攝氏度還是**;又有些物體不會熔化,送進火光耀眼的電弧裏,還能保持原來的硬度。有些物體,無論熱、冷、潮濕、濃酸,都不能對它們發生作用;又有些物體,隻要用掌心挨上一挨,掌上的熱就足以使它們起火、爆響,化為碎屑而飛散。
自然界中的一切都在永恒的運動中。每一寸土地上的物質都在不斷地起著千萬種變化。一批物體消失了,就有另外一批出來代替它們。
從表麵上看,這無量數物體的無窮盡變化,似乎進行得沒有一點秩序,好像隻是一片混亂。實際卻不是這樣。
人們早就猜到自然界雖然外表上是形形色色、多種多樣的,內裏卻是統一的、單純的。現在已經證實,一切物體都含有相同的一些最簡單的組成部分,這種組成部分就叫作元素。
元素的種類其實一點也不算多,但它們可以有不計其數的互相結合的方式。地球上的物體名目之所以那麽繁多,原因就在這裏。
在聲音的世界裏也可以看到大略相似的情形。用三十個左右的字母所發的音就能拚出一國語言中所有的字來。把數目相同的一套樂音配合起來,就能組成數千種曲調——從頌歌到送殯曲,從簡單的兒歌到極複雜的交響樂。
元素也不是一朝一夕發現的。其中有許多種,古人已經知道,可還是過了好幾個世紀,才認清它們的確是元素,不是複合物質。相反,有些複合物質卻很久以來被人誤認為元素,因為早先化學家們不知道它們是可以分解的。還有一些元素,人們很少遇到或人眼極難看見,結果費了極大的力氣才把它們找到。
科學家在尋找元素這個課題上曾經花費了幾百年的時間,這裏付出了許多的勞動,也出現了許多聰明而又有發明才幹的人物。本書就用說故事的方式,給大家講講元素的一些最重要的發現。