第一章：原子内能的大小
（1） 原子内能的存在
我把原子内能命名为新的力，它与迄今为止所观察到的完全不同，它是由物质离解产生的，也就是说，由一系列放射性现象产生的。从时间顺序的观点来看，我显然应该从描述这种离解开始；但是由于原子内能支配着这项工作中研究的所有现象，在我看来，最好从研究它开始。
因此，我将假定我已经熟悉了有关物质离解的事实，我将在后面阐述这些事实，并且目前仅限于回顾这些事实中最基本的一个——从正在离解的物体向空间的发射，以相当于甚至超过光速三分之一的速度运动的非物质粒子。这种速度比我们所能利用的已知力量所能产生的任何速度都要快得多。这一点必须从一开始就牢牢记住。几个数字足以说明这一差别。
事实上，一个非常简单的计算表明，要使一颗小子弹达到解离的速度，就需要一支能够容纳134万桶火药的火器。当我用我在别处描述的非常简单的方法测量出粒子发射的巨大速度时，很明显在原子离解过程中释放了大量的能量。物理学家后来徒劳地寻找，许多人仍在寻找这种能量的外部来源。事实上，人们认为物质是惰性的，只能以某种形式或其他形式回馈最初提供给它的能量，这是一个基本原则。因此，显现的能量之源只能是外在的。
当我证明放射性是一种普遍现象，并不是少数特殊物体所特有时，这个问题变得更加令人费解。但是，由于这种放射性首先是在外部因素（光、热、化学力等）的影响下表现出来的，我们应该在这些外部原因中寻找这种已证实的能量的来源，这是可以理解的，尽管所产生的影响的大小和它们假定的原因之间没有可比性。至于自发放射性物体，不可能有同样顺序的解释，这就是为什么上述问题仍然没有答案，似乎构成一个无法解释的谜。然而，在现实中，这个问题的解决方法非常简单。为了发现产生放射性现象的力的起源，人们只需抛开某些经典教条。让我们首先指出，实验证明，无论所讨论的物质和解离它的方法是什么，解离过程中发射的粒子都具有相同的特性。无论是镭的自发辐射，还是金属在光的作用下的自发辐射，还是克鲁克斯管的自发辐射，发射的粒子都是相似的。因此，产生所观察到的效应的能量的来源似乎总是相同的。不是外在的物质，它只能存在于这最后。
正是这个能量，我用原子内能这个术语来指定。它的基本特征是什么？它不同于我们所知的所有力，因为它非常集中，它的巨大力量，以及它所能形成的平衡的稳定性。我们将看到，如果我们不能像现在那样成功地解离千分之一毫克的物质，而能解离几公斤的物质，那么我们就应该拥有一种能源，与之相比，我们矿井中的全部煤炭供应将是微不足道的。正是由于原子内能的大小，放射性现象以我们观察到的强度表现出来。正是它产生了具有巨大速度的粒子的发射、物质体的穿透、x射线的幻影等现象，我们将在其他章节中详细研究这些现象。现在，让我们把自己局限在这样一个问题上：像这样的影响可能不是由先前已知的任何一种力量造成的。原子内能的普遍性是最容易界定的特征之一。我们可以在任何地方发现它的存在，因为我们现在在任何地方都发现了放射性。它形成的平衡是非常稳定的，因为物质的解离是如此微弱，以至于在很长一段时间内人们都认为它是不可毁灭的。此外，我们称之为物质的正是这些平衡对我们感官产生的影响。其他形式的能量——光、电等，其特点是平衡非常不稳定。
如果人们像天文学家那样假设，我们星云的凝结本身就足以解释我们太阳系的构成，那么内部原子能的起源就不难解释了。可以想象，乙醚的类似缩合可能产生了原子中所含的能量。后者可以粗略地比作一个球体，在这个球体中，一种不液化的气体在世界之初被压缩到数千个大气压的程度。
如果说这种新的力量——自然界中最广泛、最强大的力量——到目前为止仍然完全不为人所知，那首先是因为我们缺乏证明它存在的必要试剂，其次是因为在世纪之初建立起来的原子大厦是如此稳定、如此牢固地结合在一起，它的分离——无论如何以我们目前的方式——仍然是极其轻微的。如果不是这样，世界早就消失了。
但是，自从发现放射性以来，特别是自从我证明了这种现象的普遍性之后，怎么就没有像原子内能的存在这样简单的证明呢？要解释这一点，必须牢记认识到物质本身可以产生能量是违反所有已知原则的。现在，科学教条激起了和古代诸神一样的迷信恐惧，尽管它们有时会被打破。
（2） 物质中所含原子内能的量的估计
我已经说过了几句话语的内部能量幅度。让我们现在试图衡量它。
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…数百万公斤，如果这克物质在一秒钟内停止，这个数字相当于68亿马力。这些能量经过适当的处理，足以使一列货物列车在一条长度等于地球周长四分之一多一点的水平线上工作。用煤把这列火车运过这段距离要2830000公斤。
决定上述人物伟大性并使其乍一看成为不可能的，是群众在运动中的巨大速度，这种速度我们用任何已知的机械手段都无法接近。在mv2系数中，一克的质量当然很小，但速度很快，产生的影响也同样巨大。一个步枪球从几厘米的高度落在皮肤上，由于它的速度很慢，所以不会产生明显的效果。一旦这个速度增加，效果变得越来越致命，现在使用的火药以1000米/秒的速度，子弹将通过非常有抵抗力的障碍物。如果一个人达到足够的速度增加，减少弹丸的质量就无关紧要了。这正是现代步枪的发展趋势，它不断地减小子弹的口径，但努力提高子弹的速度。
现在我们所能产生的速度，与离解物质的粒子相比，绝对是微不足道的。以我们现有的手段，我们的速度几乎不能超过每秒1公里，而放射性粒子的速度则要快10万倍。由此产生的影响的大小。当我们知道一个速度为10万公里/秒的物体从地球到月球的时间不到4秒，而一个炮弹大约需要5天的时间时，这些区别就变得显而易见了。
考虑到放射性释放出的一部分能量，用另一种方法，得出的数字虽不及上述数字，但仍然很大。居里的测量证明，一克镭每小时释放100卡路里，相当于876000卡路里/年。如果一克镭的寿命是1000年，按照每大卡热量1125千克米的速度，把这些热量转换成千克米，那么所获得的巨大数字将很容易显现出来。当然，这些卡路里虽然数量很多，但只代表了原子内能量中微不足道的一部分，因为原子内能量在各种辐射中消耗。
原子中存在大量的能量凝结这一事实似乎只会使我们感到不安，因为它超出了以往经验教给我们的范围；然而，应该指出的是，即使把放射性所揭示的事实放在一边，类似的浓度每天都可观察到。事实上，由于电解水发现一克氢具有96000库仑的电荷，所以在化合物中，电一定以极大程度的积累存在，这不是很明显吗？人们对电在释放之前存在的凝结程度有了一个概念，因为上面提到的量远远高于我们在最大的表面上所能维持的量。基本论著早就指出，只有上述数量的20%才足以将地球大小的地球充电到6000伏的电位。我们实验室里最好的静电机器每秒几乎不会发出1/10000库仑的声音。他们必须不停地工作30多年，才能提供一克氢原子所含的电量。
由于化学化合物的浓度相当浓度的电力，因此显而易见的是，由于作为能量的名副其实的冷凝器，原子可能被认为是长期的。此后掌握这种能量数量的概念。为了掌握这种能量的数量必须是巨大的概念，才有必要欣赏在我们面前的电荷产生的吸引力和排斥的程度。很好奇，有几个物理学家触及了这个问题的边缘而不感知其后果。例如，Cornu指出，如果可以将一个库仑电荷集中在一个非常小的球体上，并且在另一个球体的一厘米内，同样具有一个库仑的电荷，由这种排斥产生的力将是等于918达因，或约90亿公斤。
Now, we have seen above that by the dissociation of water we can obtain from one gram of hydrogen an electric charge of 96,000 coulombs. It would be enough — and this is exactly the hypothesis lately enunciated by J.J. Thomson — to dispose the electric particles at suitable distances within the atom, to obtain, through their attractions, repulsions, and rotations, extremely powerful energies in an extremely small space. The difficulty was not, therefore, in conceiving that a great deal of energy could remain within an atom. It is even surprising that a notion so evident was not formulated long since.
我们对放射性能量的计算是在实验表明这些粒子的惯性不会发生明显变化的速度范围内进行的，但有可能人们无法将它们的惯性（尽管通常是这样做的）同化为物质粒子的惯性，然后数字可能会有所不同。但它们仍然会非常高。无论采用什么方法和计算要素——粒子的速度、释放的热量、电的吸引力等等——人们得到的数字确实各不相同，但都非常高。因此，例如，卢瑟福将钍的α粒子的能量固定在步枪球的600000000倍。其他的物理学家，自从我的一篇论文发表后，就开始研究这个问题，他们的数据有时会高出很多。麦克斯·亚伯拉罕将电子的质量与物质粒子的质量等同起来，得出这样的结论：“足够重一克的电子的数量携带着6×1013焦耳的能量。”。把这个数字减少到我们的普通单位，我们会看到它代表了大约8000万马力每秒，大约是我发现的一克粒子以每秒100000公里的速度释放能量的12倍。
J.J.汤森也进入的估计agnitude of the energy contained in the atom, starting with the hypothesis that the material atom is solely composed of electric particles. His figures, though also very high, are lower than those just given. He finds that the energy accumulated in one gram of matter represents 1.02 x 1019 ergs, which would be about 100 billion kilogram-meters. These figures only represent, according to him, “an exceedingly small fraction” of that possessed by the atoms at the beginning and gradually lost by radiation.
（3） 能在物质中凝结的形式
原子能以什么形式存在。如此巨大的力怎么会集中在非常小的粒子上呢？这种集中的想法乍一看似乎难以解释，因为我们的一般经验告诉我们，机械力的大小总是与生产中所涉及的仪器的尺寸有关。1000马力的发动机体积很大。因此，通过思想的结合，我们被引导相信机械能的范围意味着产生机械能的装置的范围。但这纯粹是由于我们机械系统的弱点造成的幻觉，很容易通过非常简单的计算消除。一个最基本的动力学公式告诉我们，一个恒定大小的物体的能量可以随意增加，只要增加它的速度。因此，我们可以想象这样一种理论机器：一个销头在一个圆环的斜面上转动，尽管它很小，但由于它的旋转力，它的机械功率应该相当于几千辆机车的机械功率。
为了解决我们的想法，让我们假设一个小青铜球体（密度8.842），半径为3毫米，因此重量为1克。让我们假设它在空间中绕着它的一个直径旋转，赤道速度等于离解物质粒子的速度（100000公斤/秒），并且通过某种方法或其他方法，使金属的硬度足以抵抗这种旋转。计算这个球体的vis viva[动能]，可以看到它对应于203873000000公斤-=米。这几乎是1510辆平均500马力的机车在一小时内所能提供的工作。这是一个非常小的球体所能包含的能量，这个球体的旋转运动的速度应该等于离解物质粒子的速度。如果同一个小球以光速（300，00公斤/秒）在自己的中心转动，大约相当于镭的β粒子的速度，那么它的动能会大9倍。它将超过18亿公斤米，相当于13590辆机车一小时的工作。
正是这些组成原子的元素在它们的轴上和围绕一个中心的旋转的过快的运动，才是它们的速度，才是它们所包含能量的来源。在今天的发现之前，我们就已经被各种各样的力学考虑引导去假设这些旋转运动的存在。最后一个简单地证实了先前的观点，并将原子本身在被认为不可分割时的运动重新传递给原子的元素。毫无疑问，正是因为它们具有这样的旋转速度，构成原子的元素在各种原因的影响下离开它们的轨道时，才能以在解离过程中观察到的物质粒子发射速度在空间中以切线方向发射。
此外，原子元素的旋转是它们稳定的关键条件，就像陀螺或陀螺一样。当在任何原因的影响下，旋转速度下降到某一临界点以下时，粒子的平衡变得不稳定，它们的动能增加，并可能从系统中排出，这种现象就是原子开始离解。
（4） 原子内能的利用
原子能内部学说的最后反对意见正在日益消失，现在几乎没有人质疑物质是一个巨大的能量储存库；而寻找容易释放这种能量的方法无疑将是未来最重要的问题之一。重要的是要注意到，尽管上述数字以各种方式表明，在这个问题上存在着巨大的力量——迄今为止是无法预见的——但它们绝不意味着这些力量已经在我们的掌握之中。事实上，分解最快的物质，如镭，只释放非常微小的能量。一克物质所含的几百万公斤米，实际上都是微乎其微的，如果要得到它们，我们要等上百万年。假设一个装有几千万金粉的坚固盒子被一个只允许每天提取一毫克贵金属的机械装置封闭。那个坚固的箱子的主人，尽管他很富有，但实际上是非常贫穷的，而且只要他发现打开箱子的机制的秘密的努力没有成功，他就会一直贫穷下去。
这是我们对物质所包含的力的立场。但是，要想成功地捕捉到它们，首先必须了解它们的存在，而这其中一个在几年前还没有一点想法。尽管非常确定它们不存在。但是，我们能轻易地解放隐藏在原子怀中的巨大力量吗？没有人能预见到这一点。在伽瓦尼时代，人们再也不能说，使他能够艰难地移动青蛙腿和吸引小纸片的电能，总有一天会使巨大的铁路列车开动起来。完全解离原子可能永远超出我们的能力，因为随着解离的进行，困难一定会增加，但如果我们能轻易地解离原子的一小部分就足够了。不管我们从一吨或更多的物质中提取的一克游离物质，都无关紧要。从产生能量的角度来看，结果总是一样的。我在这些方面所做的研究表明，在很大程度上加速各种物质的离解是可能的。
我们将看到，分离的方法很多。最简单的是光的作用。它还有一个优点，那就是不花钱。在这样一个崭新的领域，一个崭新的世界展现在我们面前，我们的任何旧理论都不应该阻止那些寻求帮助的人。“所有有发现的人的秘密，”利比希说，“就是他们认为没有什么是不可能的。”。在这一系列研究中所能得到的结果确实是巨大的。自由解离物质的力量将使我们拥有无限的能源，而且不必开采煤炭。一个学者如果发现了经济上解放物质所包含的力量的方法，他几乎会在瞬间改变世界的面貌。如果无限量的能源被无偿地交给人类使用，人类就不必再以艰苦的劳动为代价获得它了。穷人将与富人处于同一水平，所有社会问题都将结束。
第二章物质转化为能量
现代科学以前建立了物质和能量的完全分离。关于这一分歧的经典观点将在珍妮特教授最近的一篇文章中非常清楚地阐述：-
“实际上，我们生活的功是一个双重功；或者更确切地说，它由两个不同的世界组成：一个是物质世界，另一个是能量世界。铜、铁和煤是物质的形式，机械劳动和热是能量的形式。这两个世界都受同一条法律的支配。物质和能量可以呈现各种形式，而物质从来没有将自身转化为能量或将能量转化为物质……我们不能想象没有物质的能量，正如我们不能想象没有能量的物质一样”（珍妮特，Lecons d'Electricite）。
事实上，正如珍妮特先生所说，到目前为止，还从来没有可能把物质转化为能量；或者说，更确切地说，物质除了最初提供给它的能量外，从来没有表现出任何其他的能量。由于无法产生能量，它只能把它送回去。热力学的基本原理告诉我们，一个与所有外部作用隔绝的物质系统不能自发地产生能量。
以前的所有科学观察似乎都证实了这一观点，即没有物质不首先从外部获得能量就不能产生能量。物质可以作为电的支撑物，如电容器；它可以辐射热量，如先前加热的金属块；它可以表现出由简单的平衡变化产生的力，如化学转化；但在所有这些情况下，脱离的能量只是数量上的恢复，完全等于最初传递给物质的那部分或用于产生混合物的那部分。在刚才提到的所有情况下，就像在所有其他同一顺序的情况下一样，物质只不过是把最初以某种形式给予它的能量还给它而已。它什么也没有创造，什么也没有从它自己出来。
The impossibility of transforming matter into energy seemed therefore evident, and it was rightly invoked in the works which have become classic to establish a sharp separation between the world of matter and the world of energy. For this separation to disappear, it was necessary to succeed in transforming matter into energy without external addition. Now, it is exactly this spontaneous transformation of matter into energy which is the result of all the experiments on the dissociation of matter set forth in this work. We shall see from them that matter can vanish without return, leaving behind it only the energy produced by its dissociation. The spontaneous production so contrary to the scientific ideas of the present time, appeared at first entirely inexplicable to physicists busied in seeking outside matter and failing to find it, the origin of energy manifested. We have shown that the explanation becomes very simple so soon as one consents to recognize that matter contains a reservoir of energy which it can lose in part, either spontaneously or by the effect of slight influences.
这些轻微的影响有点像火药上的火花——也就是说，释放出远远超出火花的能量。严格地说，毫无疑问，在这种情况下，物质本身并不是转化为能量的，而只是原子内部消耗的能量；但是，由于物质的产生离不开物质的消失而没有回报，我们有权说，事情的发生就如同物质转化为能量一样。
此外，只要我们完全理解物质只是被赋予稳定的能量形式，我们称之为原子内能，这种转变就变得非常容易理解。由此产生的结果是，当我们说物质转化为能量时，它仅仅意味着原子内的能量已经改变了它的面貌，呈现出那些我们称之为光、电等的不同形式。如果，如我们上面所示，极少量的物质可以在解离过程中产生，大量的能量，这是因为原子内部力的一个最典型的特性是它们在一个极为有限的空间内大量的凝聚。出于类似的原因，在一个很小的储层中压缩到很高程度的气体，在打开水龙头时会产生相当大的气体量，这在阻止气体逸出之前是不可能的。
当我第一次提出上述概念时，它们是相当新的。现在有几位物理学家以不同的方式得出了这些结论，但他们并不是毫无困难地得出这些结论的，因为其中一些新的概念很难与某些经典原理相一致。许多学者在承认它们时遇到了许多困难，就像他们50年前在承认能量守恒原理时所经历的一样。没有什么比摆脱那些无意识地指导我们思想的继承思想更困难的了。
通过阅读最近的生活物理学家之一，在英国联合会的会议上，可以赞赏这些困难是通过在英国联合会的会议上，在其解离期间通过镭自发地发出的热量。然而，这种排放并不比具有与光的速度相同的速度的颗粒的连续发射更令人惊讶，这不仅可以从镭来获得，而且可以从任何物质中获得。
“这是完全不可能的，”开尔文勋爵写道，“产生的热量可以来自镭的储存能量。因此，在我看来，完全可以肯定的是，如果热量继续以同样的速度散发，那么热量必须从外部供应”（哲学杂志，1904年2月）。
And Lord Kelvin falls back upon the commonplace hypothesis formed at the outset on the origin of the energy of radioactive bodies, which were attributable, as it was thought, to certain mysterious forces from the ambient medium. This supposition had no experimental support. It was simply the theoretical consequence of the idea that matter, being entirely unable to create energy, could only give back what had been supplied to it. The fundamental principles of thermodynamics which Lord Kelvin has helped so much to found, tell, in fact, that a material system isolated from all external action cannot spontaneously generate energy. But experiment has ever been superior to principles, and when once it has spoken, those scientific laws which appeared to be the most stable are condemned to rejoin in oblivion, the used-up, outworn dogmas and doctrines past service.
其他更大胆的物理学家，比如卢瑟福，在承认了原子能内部的原理之后，仍然存在疑问。这是后者在一篇论文中写的，比他关于放射性的书晚：-
“最好能看到出现某种化学理论来解释事实，并使我们知道能量是从原子本身还是从外部来源借用的”（Archives des Sciences Physiques a Genieve，1905年，第53页）。
许多物理学家，如开尔文勋爵，仍然坚持旧的原则：这就是为什么放射性的现象，特别是粒子的自发辐射和辐射过程中的温度上升，似乎是完全无法解释的，并构成一个科学之谜，正如M.阿斯卡特最近所说。然而，我给出的解释很简单。
此外，人们不能指望如此反对原子能内部和物质转化为能量的经典教条的思想会迅速传播。甚至与科学思想的通常演变相反的是，它们应该已经被广泛传播，并且应该产生所有的讨论，这些讨论的摘要将在专门审查反对意见的一章中找到。人们只有记住对某些科学原理的信心已经被诸如x射线和镭的那些不可预见的发现所动摇，才能解释这种相对的成功。
事实上，统治各个时代学者思想的科学思想都具有宗教教条的一致性。建立起来很慢，消失起来也很慢。毫无疑问，新的科学真理有经验和理性作为基础，但它们只是靠威望来传播的——也就是说，当学者的官方地位使它们在科学公众眼中享有威望时，它们才得以传播。现在，正是这一类学者不仅没有阐明它们，而且利用它的权威来打击它们。具有重大意义的真理，如支配整个电的欧姆定律和支配所有物理的能量守恒定律，一经出现就被漠不关心或轻蔑地接受，直到有影响的学者重新阐明这些真理的那一天，这些真理才生效。
只有通过研究科学史，人们才能成功地理解信仰的起源及其传播的规律，而科学史目前很少有人研究。。我提到了两项发现，这两项发现是上个世纪最重要的发现之一，它们被归纳为两条定律，其中一条可以说，它们本应以其惊人的简单和雄伟而吸引所有人的注意。它们不仅没有打动任何人，而且这个时代最著名的学者也不关心它们，只是试图用嘲笑来掩盖它们。
简单的阐明这种学说应该已经上诉，没有人在任何时候遇到什么困难，当它不适合以前的教条时被接受。声望，我重复，并在非常轻微的程度上孤独是我们信念的普通基础 - 科学和否则。实验 - 即使是那些最令人信服的外观 - 当他们被接受的想法很长时间时，从未构成了立即证明的基础。伽利略在他的成本中学到了这一点，当汇集了庆祝的比萨大学的所有哲学家，他认为通过实验向他们证明，与那么接受的想法相反，不同体重的尸体与相同的速度下降。伽利略的演示非常完全决定，因为通过让塔顶的同一时刻从塔顶落下一个小的领导球和一个相同金属的炮弹，他表明两个身体都达到了地面。教授满足于吸引亚里士多德的权威，现在在现在修改了他们的意见。
从那时起，许多年过去了，但人们对新事物的接受程度并没有明显提高。
第三章：来自原子能内部的力——分子力、电、太阳热等。
(1) The Origin of Molecular Forces
尽管物质以前被认为是惰性的，只能保存和恢复最初给予它的能量，但人们必然确定，物质内部有时存在着相当大的力，如内聚力、亲和力、渗透吸引力和排斥力，似乎独立于所有外部因素。其他力量，如辐射热和电，也从物质中发出，可能被认为是从外部借来的能量的简单恢复。
但是，如果物质是由原子的尘埃构成的，而原子的尘埃是由这些物质构成的，如果物质的凝聚力使某些元素相互分离或撞击，从而产生化学结合，或者如果物质的渗透吸引和排斥，使生命中最重要的现象相互依存，物质本身具有明显的内在力量，用旧的观念完全不可能确定它们的来源。当人们知道物质是一个巨大的能量库时，这些力的起源就不再神秘了。很久以前的观察已经表明，任何形式的能量，无论它自身是否有助于大量的转变，我们很容易想到，所有的分子力是如何从原子内的能量中产生的：内聚力、亲和力等等，迄今为止都是无法解释的。我们还远远不了解他们的性格，但至少我们看到了他们产生的根源。
除了我们刚才列举的物质所固有的力量之外，还有两种力量，电和太阳热，它们的起源一直不为人所知，正如我们将看到的，它们也可以用原子内能理论找到一个简单的解释。
（2） 电的起源
当我们着手详细研究这项工作所阐述的理论所依据的事实时，我们会发现电是物质离解的最常表现形式之一。物质只不过是原子内能本身，可以说，使物质离解只是释放一点原子内能，迫使它采取另一种形式。电正是其中之一。
For a certain number of years the role of electricity has constantly grown in importance. It is at the base of all chemical reactions, which are more and more considered as electrical reactions. It appears now as a universal force, and the tendency is to connect all other forces with it. That a force of which the manifestations have this importance and universality should have been unknown for thousands of years constitutes one of the most striking facts in the history of science, and is one of those facts we must always bear in mind to understand how we may be surrounded with very powerful forces without perceiving them.
For centuries all that was known about electricity could be reduced to this: that certain resinous substances when rubbed attract light bodies. But might not other bodies enjoy the same property? By extending the friction to larger surfaces might not more intense effects still be produced? This no one thought of inquiring. Ages succeeded each other before there arose a mind penetrating enough to verify by experiment whether a body with a large surface when rubbed would not exercise an action superior in energy to that produced by a small fragment of the same body. From this verification which now seems so simple, but which took so many years to accomplish, we saw emerge the frictional electric machine of our laboratories and the phenomena it produces. The most striking of these were the apparition of sparks and violent discharges which revealed to an astonished world a new force and put into the hands of man a power of which he thought the gods alone possessed the secret.
那时电的生产非常费劲，被认为是一种非常特殊的现象。现在我们到处都能找到它，并且知道两个异质体的简单接触就足以产生它。现在的困难不在于如何发电，而在于如何在生产过程中不产生任何现象。一滴水的下落，太阳对气态物质的加热，绞合线温度的升高，以及能够改变物体性质的反应，都是电的来源。
但是，如果所有的化学反应都是电反应，就像现在所说的那样，如果太阳不能改变一个物体的温度而不释放电，如果一滴水不能落下来而不产生电，那么很明显，它在所有生命中的作用一定是占优势的，事实上，这就是我们开始承认的。在没有电的干扰的情况下，人体细胞没有任何变化，组织中没有任何生命反应。M、 伯塞洛特最近证明了电力紧张的重要作用，而电力紧张是植物不断受到的。大气电位的变化是巨大的，因为在晴朗的天气里，它们可能在600到800伏之间振荡，而在下雨的时候，它们至少会上升到15000伏。在晴天，这种电位以每米20至20伏的速度增加，在相同海拔的多雨天气，这种电位从400伏增加到500伏。“这些数字，”他说，“给出了一个关于存在于另一端接地的杆的上端之间，或树的顶部与该点或顶部所处的空气层之间的电势的概念。”。同一位学者已经证明，这些张力差异所产生的臭气可以引发许多化学反应：氮在碳水合物上的固定，碳酸分解成一氧化碳和氧，等等。
在确定了物质普遍解离的现象之后，我问自己，宇宙电（其起源仍然无法解释）是否正是物质普遍解离的结果。我的实验充分验证了这一假设，并且证明了电是物质非物质化所释放出的原子内能的最重要形式之一。我是在确信在足够的张力下从带电体中逸出的产物与在解离过程中由放射性物质逸出的产物完全相同之后得出这个结论的。获得电的各种方法，特别是摩擦，只会加速物质的分解。关于这一论证的细节，我将参考处理这一主题的章节，目前仅限于简要地指出从原子能内部学说中产生的不同概括。不仅仅是电，还有太阳热，正如我们将看到的，太阳热可以被认为是它的一种表现形式。
（3） 太阳热的起源
随着我们对物质离解的研究的深入，这一现象的重要性也相应地增加了。在认识到电可能被认为是物质的一种表现形式之后，我问自己，这种分离及其结果，即原子内部能量的释放，是否也是维持太阳热量的原因，直到现在还不为人所知。迄今为止，用来解释这种热量维持的各种假说——例如，假定陨石落在太阳上——似乎都极不充分，因此有必要寻找其他假说。考虑到原子内部积累的巨大能量，如果它们的解离速度比在冷却的球体上更快，就足以提供维持恒星白炽度所需的热量。当镭被认为是唯一一个能够在解离的同时产生热量的物体时，就没有必要假设太阳中不可能存在这种物质，因为所有物体的原子都储存着巨大的能量。
认为太阳等恒星可以通过其组成原子的离解所产生的热量来维持自身的温度，这很像是说一个被加热的物体能够在没有外界任何贡献的情况下维持其温度。现在，众所周知，一个炽热的物体，例如一块被加热的金属块，当它被放在自己身上时，会因辐射而迅速冷却，尽管它是相当离解的地方。但事实上，它之所以会冷却，仅仅是因为它的原子在白热化过程中离解所产生的温度上升太小，无法补偿辐射所造成的热量损失。像镭一样分解最快的物质，很难将其温度维持在高于环境介质3或4℃以上。然而，假设任何物质的解离速度仅比镭快一千倍，那么所释放的能量就足以使它保持炽热的状态。
因此，整个问题是，在事物的起源——也就是说，在原子由一种未知性质的凝聚形成的时代，它们是否拥有如此多的能量，以致于由于它们的缓慢解离，从那时起它们一直能够使恒星保持炽热的状态。我对原子中包含的巨大能量所作的各种计算支持了这一假设。给出的数字是相当可观的，然而最近重新讨论这个问题的J.J.汤姆森得出的结论是，现在集中在原子内的能量只不过是它们以前所包含的能量的一个微不足道的部分，而这些能量是由于辐射而损失的。菲利波教授在早些时候独立地得出了同样的结论。
因此，如果原子以前所含的能量远远超过它们现在所拥有的仍然可怕的数量，那么它们可能会通过解离，在漫长的时间积累中，消耗掉它们内部在事物开始时积累的巨大力量储备的一部分。他们可能已经能够，因此可能仍然能够，维持在一个非常高的温度恒星像太阳和天体。然而，随着时间的推移，某些恒星的原子内部储存的原子能终于减少了，它们的解离也变得越来越慢。最后，它们获得了越来越稳定的状态，分离得非常缓慢，并且变成了今天人们观察到的那样，像地球和其他行星一样，以冷却恒星的形状出现。
如果这一章所阐述的理论是正确的，那么在物质非物质化过程中表现出来的原子内能就构成了导出大多数其他力的基本元素。因此，不仅电是它的表现形式之一，而且太阳热是生命的主要来源，也是我们所能支配的大多数力量的主要来源。它的研究，向我们揭示了物质在一个全新的方面，已经允许我们对我们的宇宙更高的力学抛出不可预见的光。
第四章：对原子能内部论的异议
The criticisms called forth by my researches on intra-atomic energy prove that they have interested many scholars. As a new theory can only be solidly established by discussion, I thank them for their objections, and shall endeavor to answer them.
最重要的是由科学院的几位成员提出的。这是我的研究成果发表后，最著名的学者之一庞加莱写给我的：-
“我饶有兴趣地读了你的回忆录。它提出了一些令人不安的问题。我想提请你们注意的一点是，你们对太阳热起源的概念与亥姆霍兹和开尔文勋爵的概念是对立的。
当星云凝结成太阳时，它原来的势能被转化为热能，随后被辐射消散。
“当子原子结合形成一个原子时，这种凝聚以势的形式储存能量，当原子分解时，这种能量以热的形式重新出现（镭使热分离）。
“因此，反应”星云到孙“是放热的。反应'分离的子原子对原子'是吸热的，但我这个“组合”是吸热的，如何如此非常稳定？“。
科学院的另一位成员M.Paul Painleve提出了同样的反对意见，如下：-
“热力学告诉我们必须引入著名的最大功原理的修正；我们知道，在化学组合中，稳定性和放热并不是严格意义上的同义词。尽管如此，仍然存在着这样一种可能性，即一个同时非常稳定和非常吸热的组合是有悖常理的，这实际上并不违背能量守恒的原则，而是违背了直到最近才被科学证实的全部事实”（科学评论，1906年1月27日）。
M. Naquet, late Professor of Chemistry at the Faculte de Medecine of Paris, who was unacquainted with M. Poincare’s conclusions, expressed the same objection.
“然而，有一点我觉得很尴尬，特别是如果我采用了所有假设中最具诱惑力的，古斯塔夫·勒本的假设……如果原子在自我毁灭的过程中释放热量，它们是吸热的，通过类比，应该是过度不稳定的。相反，它们是宇宙中最稳定的东西。
“这是一个棘手的矛盾。然而，我们不应过于重视这一困难。每当伟大的制度出现时，这种困难就会出现。这些系统的作者没有注意到它们。如果牛顿和他的后继者允许他们观察到的扰动阻止它们，万有引力定律就永远不会被表述出来”（意大利评论，1904年3月至4月）。
庞加莱先生、潘利先生和纳奎特先生的反对意见显然是正确的。如果它适用于普通化合物，这将是无可辩驳的，但适用于化学平衡的定律似乎根本不适用于原子内平衡。原子本身就具有这两个相互矛盾的性质，即既非常稳定又非常不稳定。它是非常稳定的，因为化学反应使它充分保持不变，我们的天平发现它总是一样的重量。它是非常不稳定的，因为像太阳光这样微小的原因，或是最小的温度上升就足以使它开始分离。毫无疑问，这种分离是轻微的，与原子内部积累的巨大能量有关，它不会改变原子的质量，就像从山上挖出一铲土会明显改变后者的重量一样，因此，我们，与普通化学的习惯法则似乎都不适用的特殊现象有关。将规范这些新事实的特别法律作为证据并非一日之功。解释一个事实有时比发现它更困难。
M、 阿尔芒·高蒂尔，巴黎医学院化学教授，也是该研究所的成员，他在一篇关于我的研究课题的文章中也谈到了原子能内部的问题。他认识到原子内部的能量可能是以旋转运动的形式存在的。在这一点上，我不想谈太多细节，因为这显然只是一种假设，我只想把原子和太阳系作比较，这是几个物理学家走过不同道路得出的比较结果。如果没有这种旋转运动，就不可能设想原子内部的能量凝聚。有了这些动作就很容易解释了。找到方法，就像我上面指出的，给一个任何大小的物体一个足够的旋转速度，如果它比一个大头针的头还小的话，你就可以给它提供你想要的相当多的能量。这是原子粒子在离解过程中实现的精确条件。
M、 相反，工程师德斯波完全反对原子内能的存在。他的理由如下：
“根据古斯塔夫·勒本的说法，正是物质的离解导致了放射性中所表现出的巨大能量。
“这是一种全新的观点，是最高程度的革命。科学承认物质的不可毁灭性，它是化学的基本教条；它承认能量守恒，并使之成为力学的基础。以下是两个必须放弃的征服。物质将自身转化为能量，反之亦然。
“这个概念无疑是诱人的，在最高程度上是哲学的。但这种转变，如果发生了，只能通过缓慢的进化过程来实现。在任何特定的时代，科学研究的所有现象都使人们相信物质的数量和能量的数量是不变的。
“另一个反对意见产生了，而且是一个令人生畏的反对意见：这么微不足道的物质在它的腰间是否可能携带如此可观的能量呢？我们的理性拒绝相信它”（科学评论，1904年1月1日）。
让我们把能量守恒的原理放在一边，这显然不能用几行字来讨论，而且，如果我们认识到原子通过离解，只是把它在时代之初，在转变过程中所储存的能量发回，它就部分地保持不变了。那么，德斯波先生的反对意见就归结为：理性拒绝承认物质可以隐藏如此可观的能量。我只是回答说，这是一个实验事实的问题，被赋予光速的粒子的发射和镭释放的大量热量充分证明了。理性最初拒绝承认，但最终不得不承认的事情数量是相当可观的。
然而，我愿意承认，原子是一种巨大的能量来源，一克任何物质所含的能量相当于几亿公斤米，这一概念与人们所接受的观念大相径庭，无法迅速深入人们的头脑。但这完全是因为教育塑造的智力模式不易改变。M、 杜肖德在一篇关于同一主题的文章（Revue Scientifique，1904年4月2日）中很好地阐述了这一点，其中摘录如下：-
“古斯塔夫·勒本的实验似乎违背了能量守恒和物质不可毁灭性的科学教条，其结果激起了无数反对意见。因此，人们的思想很难承认物质可以自发地（也就是说，在没有任何外部帮助的情况下）释放出或多或少相当数量的能量。这源于“力和物质的二重性”这个古老的概念，通过给我们带来两个不同的术语，迫使我们认为物质本身是惰性的……我们可以认为物质是非惰性的，是“一个巨大的力量库，它能够消耗，而不需要从外部借用任何东西，也不需要从外部借用任何东西”这种说法攻击了能量守恒原理。
但是针对物质不可毁灭性的攻击似乎更为严重。不过，经过适当的思考，我认为我们应该只看到这一点上的一个文字问题。
“事实上，古斯塔夫·勒本向我们展示了物质的四个连续阶段……在展示万物回归以太的同时，他也允许万物从以太而来。他告诉我们：“世界在那里诞生，到那里去死。”。
“醚的有价值的问题,并返回to it under manifold influences. That is to say, the ether is a reservoir, at once the receptacle and the pourer-forth of matter. Now, unless we admit that there is a loss on the part of the ether, a leakage from the reservoir in the course of this perpetual exchange between the ponderable and the imponderable, it is impossible to conclude that there is a disappearance of any quantity of matter. And the idea of a loss on the part of the ether is inadmissible, for it leads to the absurd conclusion that that which is lost must diffuse itself outside space, since, by the hypothesis, the ether fills all space”.
M、 莱桑特是理工学院的考官，他在一篇关于这些研究的论文中表达了类似的观点：-
“一小部分物质，例如，一克，根据古斯塔夫·勒本的理论，含有一定量的能量，如果它被释放，将代表成千上万公斤米。在这个概念上，物质即将失去自我的非物质以太会变成什么？它是一种最终的涅盘，用作者的话来说，是一种无限的、静止的虚无，接受一切而不回报任何东西。我努力在以太中看到的不是原子永恒的墓地，而是自然界永恒的实验室。我甚至可以说，在生物学中，原生质对细胞的作用，与原子的作用是一样的。一切都是由它来的。它是物质的一种形式，同时是它的原始形式和最终形式”（“L'Ensignement Mathematique”，1906年1月15日）。
我没有理由反驳上次引用的两位作者关于物质消失后的命运。事实上，我想证明的是，通过释放它所包含的巨大力量，可思考的物质会消失得无影无踪。就我们而言，物质一旦回到以太，就不可撤销地不复存在了。它已经成为一种不可识别的东西，从我们感官所能触及的世界范围中消失了。毫无疑问，物质和乙醚之间的距离远大于碳或氮和它们结合形成的生物之间的距离。事实上，碳和氮可以无限期地重新开始它们的循环，再次落入生命的法则之下；而返回到乙醚中的物质不能再成为物质——或者至少只能通过巨大的能量积累来实现，而这些能量的形成需要长时间的连续时间，如果没有创世记中赋予造物主的力量，我们就无法创造。
It is, generally, mathematicians and engineer who receive my ideas with most favor. But in his inaugural discourse as President of L’Association Francaise pour l’Avancement des Sciences, M. Laisant, quoted above, produced one of my most important conclusions, and showed all the bearing it may have in the future. It is especially abroad, however, that these ideas have found most echo. Prof. Filippo Re detailed the matter length in the Rivista di Fisica, and in a technical review exclusively designed for engineers (Bull. De l’Assoc. des Ing. Ecole Polytech. De Bruxelles, December 1903)
萨默豪森教授为他们写了一本回忆录，我将从中摘录一些内容，因为它们表明，在许多有思想的头脑中，现代科学的基本原理并没有激发出非常不可动摇的信念。
……一场科学革命——这个题目很贴切，因为我们将要讨论的事实和假设，只不过是我们承认的科学大厦最不可动摇的基础上的两条原则……如果一个人从把新的事实按已知的类别排列的倾向中解放出来，我们必须承认，我们所研究的显著事实不能用已知的能量模式来解释，而且必须用古斯塔夫·勒本的话来解释它们，因为它们是迄今未被怀疑的能量的表现。
“我们一方面确定了原子离解的新现象，另一方面确定了在没有任何已知手段可能解释的情况下产生大量能量的现象。把这两个事实联系起来显然是合乎逻辑的，并把原子的毁灭归因于新的能量——原子内的能量——的释放。
古斯塔夫·勒本假设离解的原子具有介于物质和乙醚之间，介于可重和不可重之间的性质。但从效应的角度来看，很明显，一切都是通过从物质到能量的直接转化而发生的……因此，我们认为物质是一种直接的能量来源。破坏了能量守恒原理的所有应用。当我们不得不承认物质毁灭的可能性时，我们不得不承认创造能量的可能性。我们现在开始发现，通过结合物质和能量这两个术语，我们有可能得出一个确定的方程式，这个方程式可以被视为宇宙现象的最高象征。
“如果我们在通过了物质统一的阶段之后，成功地将物质领域与能量领域结合起来，从而消除了世界结构中最后的不连续性，那将肯定是对科学最伟大的征服之一。”
在我应该提到的反对意见中，有一个肯定是许多人想到的。它是由皮奥教授根据他在《英国科学评论》（1904年1月21日，3月4日，4月15日，5月12日）中发表的题为“内部原子能”的四篇文章之一制定的。我将在复制这些文章中的一些段落之后讨论它。
“所有的新现象——阴极射线、镭的放射等，都已被古斯塔夫·勒本的物质离解学说所解释。”后者发现的物质离解现象既令人震惊，又令人惊奇。然而，它并没有引起与镭的发现同样的关注，因为连接这两个发现的紧密联系还没有被察觉……这些实验为发明家打开了一个超越所有梦想的视角。在自然界中有一个我们不知道的巨大的力的来源，物质不再是惰性的，而是一个巨大的能量仓库…原子内能的理论导致了一个全新的自然力的概念…直到没有我们只知道从外部作用在原子上的力：引力，热，光，亲和力等等。现在原子看起来像一个独立于所有外力的能量发生器。所有这些现象都将成为一种新的能量理论的基础。
我提到的作者的反对意见是：
他问道：“在原子内部能量的影响下以极快的速度发射的粒子，怎么不会在它们撞击物体时发出炽热的光呢？所消耗的能量去了哪里？”？”. 答案是：如果这些粒子发射出足够的数量，它们实际上可能会使金属在冲击下发出白炽光，正如在克鲁克斯管的反阴极上观察到的那样。对于镭，更重要的是普通物质的活性无限低，能量产生的速度太慢，无法产生如此重要的影响。最多的时候，就像镭的情况一样，它可能会把身体质量的温度提高两到三度。根据居里的测量，镭每小时释放100卡路里克，而这个量只能使100克水的温度在一小时内升高1度。显然，以任何可察觉的方式提高金属的温度都是太轻微了，特别是如果人们认为金属被辐射冷却的速度几乎和被加热的速度一样快的话。
当然，如果镭或任何其他物质被迅速分解，而不是需要几个世纪才能达到这个目的，那就完全不同了。一位学者如果发现了一克金属镭、铅或银的瞬时解离方法，他将不会见证他的实验结果。产生的爆炸将是如此可怕，以至于他的实验室和周围所有的房子都将立即被粉碎。因此，完全的分离可能永远不会实现，尽管德亨先生将某些恒星的突然消失归因于这种爆炸。然而，原子的部分解离可能会变得不那么慢。我断言，这不是理论的结果，而是实验的结果，通过在续篇中阐述的方法，我已经能够使几乎没有放射性的金属，如锡，比同等表面的铀的放射性高40倍。
前面的讨论表明，原子内能理论比物质离解的普遍性更受关注。然而，第一个名字只是第二个名字的结果，在寻找结果之前必须先确定事实。
尤其是这些后果给人留下了深刻印象。我们最重要的出版物之一，Annee Scientifique，在总结中非常清楚地指出了这一点，我给出了一些摘录：-
“我们不应忘记，古斯塔夫·勒本先生是第一个向这片黑暗的混沌中投下一些光的人，他说，放射性不是铀等少数稀有物质所特有的，而是物质的一种普遍性质，在不同程度上为所有物体所拥有…
“这就是古斯塔夫·勒本的学说，简略地说，在更大的范围内，它颠覆了我们关于能量守恒和物质不可毁灭性的所有传统知识。放射性是物质的一种普遍而基本的性质，应该是一种新的能量模式和一种迄今未知的力——原子内能——的表现。
“We do not yet know how to liberate and master this incalculable reserve of force, of which yesterday we did not even suspect the existence. But it is evident that when man shall have found the means to make himself its master, it will be the greatest revolution ever recorded in the annals of the genius of science, a revolution of which our puny brains can hardly grasp all the consequences and the extent”.
这些研究的哲学后果尚未逃脱若干学者。在1905年11月的Revue Philosophique发布的第一版本工作的分析中，一名工程师M. Sagaret完全展示了这些后果。以下是他的文章中的一些提取物：
“没有任何科学理论能比古斯塔夫·勒本的理论更好地回应我们对团结的渴望。它建立了一个统一体，不可能想象出比这个统一体更完整的东西，它把我们的知识集中在以下原则上：只有一种物质存在，它通过它的运动来运动和产生所有的东西。对哲学家来说，这的确不是一个新的概念，但迄今为止，它仍然是一种纯粹的形而上学的推测。今天，感谢古斯塔夫·勒本博士，它找到了实验的起点。
“学者到目前为止一直停留在原子上，没有察觉到它与以太之间的任何联系。可量与不可量的二重性似乎是不可还原的。现在物质非物质化的理论来建立它们之间的联系。
“但是它通过使一般的进化规律成为另一种方式来实现科学的统一。这个定律，迄今为止只限于有机世界，现在扩展到整个宇宙。原子和生物一样，发展和死亡，古斯塔夫·勒本博士向我们展示了化学物种和有机物种一样的进化过程。
