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追赶原子级的分辨率,对理解重要的几类材料非常关键,比如**导体、磁体和催化剂等。理论上来说,原子应均匀地整齐排列,但原子的实际位置常常会有小的偏差,这使得材料可以存储电荷、信息和能量,比如用作计算机存储芯片的铁电氧化物(ferroelectric oxide)和用作固态燃料电池的电催化氧化物(electrocatalytic oxide)。纳米金属(nanophase metal)、陶瓷、合金、太阳能电池、蓄电池和不同类型的玻璃,这些材料的原子排列非常复杂,现有技术还无法进行观测。
公元前5世纪的中国哲学家墨子(前468—前376)提供了类似于原子论的思想。他在《墨子》中指出,'非半不则不动,说在端',意思是说物质到了没有一半的时候,就不能再分了,此时的物质可谓'端'。他又指出,材料显微镜,'端,是无间也',即'端'是无法间断的。可以看出,墨子的'端'说实际上是原子说的雏形。这说明中国古代学者同古希腊哲学家一样,也早就具有了原始的物质小单位的概念。虽然提出的时间稍晚,材料显微镜报价,但在内容上也可同古希腊原子论相媲美。
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