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物质和能量

说来有些奇怪，要为貌似非常简单的物质和能量下个满意的定义，其实非常难。比如，埃里克·蔡森这样界定“物质”：“任何占据空间且有质量的存在”，而所谓“质量”为“物质的总量，或某一物体中存有的‘东西’（stuff）”。 [5] 我个人觉得，这是循环论证。不过，翻一翻物理学教科书，也难以找到清晰一点儿的定义，所以说蔡森不是唯一这样界定的。因此，要为“物质”做个明确的界定很困难，甚至不大可能。至于“能量”的界定也是大同小异。 [6] 为什么会这样呢？

首先，我认为上述问题的症结恰在界定本身。要界定，肯定不可避免地要用其他概念描述当前概念，而这里所使用的其他概念不能有问题。这样做的时候，实际上暗中假定了有些概念毫无问题。不过，只要稍微深入地考察一下这些所谓毫无问题的概念，就会发现其实也是有问题的。第二个问题是，如果要界定基础的或根本的概念，比如“物质”和“能量”，就找不到更为根本的概念借以描述它们。这就是说基础概念可能永远也找不到让人满意的定义。

其次，如果所有科学概念一样，“物质”和“能量”界定也是大同小异。 [6] 为什么会这样呢？

首先，我认为上述问题的症结恰在界定本身。要界定，肯定不可避免地要用其他概念描述当前概念，而这里所使用的其他概念不能有问题。这样做的时候，实际上暗中假定了有些概念毫无问题。不过，只要稍微深入地考察一下这些所谓毫无问题的概念，就会发现其实也是有问题的。第二个问题是，如果要界定基础的或根本的概念，比如“物质”和“能量”，就找不到更为根本的概念借以描述它们。这就是说基础概念可能永远也找不到让人满意的定义。

其次，如果所有科学概念一样，“物质”和“能量”最初只是在日常生活中使用，后来被用作科学概念，其内涵就被缩小了，首先是有了具体语言的规定，然后还要和数学公式相对应。正是这种方法催生了大量的真知灼见，甚至可以说来自日常生活的经验是科学概念之“无尽宝藏”，小到至微的粒子，大到无穷的宇宙架构。比如，人们对光具有“波”“粒”（无质量）二象性的认识正是上述思路造成的混乱。也可能到了下一个世纪，科学家们会设计出一些更为超然的概念，使我们能够摆脱当下这些无可救药的老旧概念和理论。但我们毕竟活在当下，所以还要凑合着使用当下我们所能有的最确切的概念。

“物质”作为最早的科学概念至少可追溯到公元前4世纪的古希腊，阿布德拉的德谟克利特（Democritus of Abdera）提出：我们在日常生活中所能观察到的一切都是由非常微小也因此不可见的“原子”（atomoi）构成的，原子是不可进一步再分割的最小的物质存在。这些观念在欧洲现代科学兴起之时又重新出现了。