图56画的是O.施特恩研究原子衍射的实验装置。一束利用本章前文描述的方法制造出来的钠原子被一块晶体的表面反射。在这个实验中，对入射的粒子束来说，组成晶格的普通原子层扮演了衍射光栅的角色。实验者利用一系列放置角度各不相同的小瓶子来收集被反射的钠原子，然后仔细测量每个瓶子收集到的原子数量。最后的结果如图56所示，瓶子里的阴影代表收集到的原子。我们看到，经过反射的钠原子不再奔向一个确定的方向（就像小玩具枪向一块金属板发射的弹珠那样），而是不均匀地分布在一定的角度内，其规律和X射线的衍射图样十分相似。

经典力学认为单个原子沿着确定的轨道运动，所以它无法解释这样的实验；但新的微观力学对粒子运动的解释类似现代光学解释光波的传播，从这个角度来说，我们刚才观察到的现象就很好理解了。

[52]如果让炼金术士来写一个炼铁的化学反应方程，他大概会给出这样的答案：

生成铁锈的方程则是：

但对于这两个过程，我们写出来的方程分别是：

和

[53]不过我们很快就将在本章中看到，光量子理论诞生后，火原子的概念又有一部分获得了新生。

[54]此处作者指的是当时已经发现的自然界天然存在的元素。学界曾经认为最后发现的一种自然元素是87号元素钫，但1971年，人们又发现，最初由人工合成的94号元素钚在自然界可以少量地产生。92号元素铀之后的“超铀元素”都是首先以人工合成的办法发现的，截至2018年，人类发现的元素已经扩展到了118种。（译注）

[55]日常简称为原子量。（译注）

[56]那么我们的油膜在濒临破裂的时候到底有多薄？为了完成这样的计算，我们不妨把体积1立方毫米的油想象成一个边长1毫米的正方体。要将这个正方体压扁，使之覆盖1平方米的水面，那么它接触水的那个面必须扩大10002倍（从1平方毫米到1平方米），相应地，它的垂直边长也将缩小到原来的1/10002，才能维持体积不变。因此我们可以算出油膜的最小厚度，即油分子的实际直径，这个值约等于0.1厘米×106=107厘米。因为油分子由多个原子组成，所以原子的尺寸应该比这个数更小。

[57]典出圣经故事，托马斯是耶稣的门徒，他声称除非自己亲眼看到并触摸耶稣的身体，否则他绝不相信人能死而复生。后来人们用“多疑的托马斯”形容怀疑一切，只相信眼见为实的人。（译注）

[58]现在的我们已经掌握了“炼金术”（详见下章），可以人工合成更复杂的原子，所以原子弹里使用的人造元素钚拥有94个电子。

[59]关于不确定性原理的详细讨论请见本书作者的另一部作品《物理世界奇遇记》。