第一章:原子能内能量的大小
(1)原子内能量的存在
我把这种新的力命名为原子内能量，这种力完全不同于迄今观察到的那种力，这种力是由物质的分解产生的，也就是说，由一系列的放射性现象产生的。从时间的角度来看，我显然应该从描述这种分离开始;但是，由于本书所考察的一切现象都是由原子内部的能量所支配的，因此，在我看来，最好还是从它的研究开始。
因此，我假定我已经熟悉了关于物质分离的事实，我将在后面介绍这些事实，目前我将局限于回顾这些事实中最基本的一个事实——从正在进行分离的物体向空间发射非物质粒子，其速度能够等于甚至经常超过光速的三分之一。这种速度比我们利用现有力量所能达到的速度要快得多。这一点从一开始就必须牢牢记在心里。几个数字就足以说明这种差别。
事实上，一个非常简单的计算表明，要使一颗小子弹具有这样的分离速度，需要一支能容纳134万桶火药的火器。一旦用我在别处描述过的那种非常简单的方法测量出释放出的粒子的巨大速度，很明显，在原子的解离过程中释放出了巨大的能量。物理学家们徒劳地寻找，许多人仍在寻找这种能量的外部来源。事实上，物质是惰性的，只能以某种形式把最初提供给它的能量归还给它，这被理解为一个基本原理。由此可见，能量的来源只能是外部的。
当我证明放射性是一种普遍现象，而不是少数特殊天体所特有时，这个问题就更加令人费解了。但是，由于这种放射性首先是受到外界因素——光、热、化学力等等——的影响，因此，我们可以理解为什么要从这些外部原因中寻找这种已证实的能量的来源，尽管所产生的效应的大小和这些效应的假定原因之间并没有比较。至于自发放射体，则不可能以同样的顺序来解释，这就是为什么上面提出的问题仍然没有答案，而且似乎构成了一个无法解释的谜。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，人们只须撇开某些经典的教条。首先，让我们指出，实验证明，在解离过程中释放的粒子具有相同的特性，无论所讨论的物质是什么，也不管用什么方法解离它。无论我们从镭，或在光作用下的金属，还是从克鲁克斯管，自发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。它不存在于物质之外，它只能存在于物质内部。
我把这种能量称为原子内能量。它的基本特征是什么?它不同于我们已知的所有力，因为它的高度集中，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，如果不是成功地解离千分之一毫克物质，我们可以解离几公斤，我们应该拥有一种能源，与我们矿井中所含的全部煤炭相比，这将是微不足道的总和。正是由于原子能内能量的巨大，放射性现象才表现出我们所观察到的强度。正是它产生了具有巨大速度的粒子的发射，物质的穿透，x射线的出现，等等，这些现象我们将在其他章节中详细讨论。让我们暂时把我们自己限制在这样一点上，即这样的效应不可能是由任何一种先前已知的力引起的。原子内能量的普遍性是最容易定义的特性之一。我们可以在任何地方发现它的存在，因为我们现在到处都能发现放射性。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里，人们可以相信它是不可摧毁的。 It is, besides, the effect produced on our senses by these equilibria that we call matter. Other forms of energy — light, electricity, etc., are characterized by very unstable equilibria.
如果有人像天文学家那样认为，我们星云的凝结本身就足以解释我们太阳系的构成，那么，原子能的起源就不难说明。可以想象，乙醚的类似凝结可能产生了原子中所含的能量。后者可以大致比作一个球体，在这个球体中，不可液化的气体在世界诞生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——到现在还完全不为人所知，那么，这首先是因为我们缺乏证明它存在所必需的试剂，其次是因为在时代之初建立起来的原子大厦是如此稳定，如此紧密地结合在一起，以至于它的解离——无论如何，用我们目前的方法——仍然是极其微小的。否则，世界早就消失了。
但是，自从放射性发现以来，特别是自从我已经证明了这种现象的普遍性之后，为什么还没有人证明原子内能量的存在呢?要解释这一点，必须记住，承认物质本身能产生能量，是违背一切已知原理的。现在，科学教条激起了人们对迷信的恐惧，就像古代的神一样，尽管它们有时很容易被打破。
(2)物质中所含原子内能量的估计
关于原子内部能量的大小，我已经说了几句话。现在让我们试着测量它。
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几百万公斤，如果把这克物质停在一秒钟内，这个数字相当于大约68亿马力。这样的能量，如果使用得当，将足以使一列货车在长度相当于地球周长四倍四分之一多一点的水平线上行驶。如果用煤炭运送同样的火车经过这段距离，需要283万公斤。
决定上述数字的伟大之处，并使它们乍一看不太可能的，是参与活动的群众的巨大速度，这是我们用任何已知的机械手段无法达到的速度。以mv2为因数，一克的质量当然很小，但由于速度巨大，所产生的影响也同样巨大。子弹从几厘米的高度落在皮肤上，由于速度较慢，不会产生明显的效果。这个速度一提高，杀伤力就会越来越大，以现在使用的火药每秒1000米的速度，子弹就能穿过非常有阻力的障碍物。如果弹丸的速度有足够的提高，那么降低弹丸的质量就无关紧要了。这正是现代火枪的发展趋势，不断减少子弹的口径，但努力提高其速度。
现在我们所能产生的速度与解离物质的粒子的速度相比是绝对不存在的。我们现有的速度只能勉强超过每秒1公里，而放射性粒子的速度要快10万倍。由此产生了巨大的影响。当人们知道一个速度为每秒10万公里的物体从地球到月球不到4秒，而一颗炮弹大约需要5天的时间时，这些差异就变得很明显了。
如果只考虑放射性释放的一部分能量，用另一种方法，得到的数字虽然不如上面给出的数字，但仍然是巨大的数字。居里夫人的测量证明，一克镭每小时释放100大卡热量，也就是每年释放87.6万大卡热量。假设一克镭的寿命是1000年，按照每大卡1125公斤的速率，把这些卡路里转换成千克，那么，所得到的巨大数字就很容易出现了。必然地，这些热量，尽管它们的数量很高，只代表原子内能量的一个微不足道的部分，因为后者是在各种辐射中消耗掉的。
原子内部存在着相当大的能量凝聚这一事实，似乎只是使我们感到不安，因为它超出了我们以往经验所教导的范围;然而，应当指出的是，即使把放射性所揭示的事实放在一边，每天也能观察到类似的浓度。事实上，既然电解水发现一克氢带有九万六千库仑的电荷，那么，电在化合物中一定是大量积聚而存在的，这不是非常明显的吗?我们可以从上面所提到的电的凝结量大大超过我们所能控制的最大表面上所能保持的量这一事实，来了解解放前电所存在的凝结程度。很早以前，一些初级论文就指出，只要用上上述量的二十分之一，就足以使地球大小的地球器的电势达到6000伏特。我们实验室里最好的静态机器每秒只能发出万分之一库仑的电流。他们必须不断地工作30年多一点，才能提供一克氢原子所含的电量。
由于电在化合物中以相当集中的状态存在，很明显，原子早就可以被看作是名副其实的能量电容器了。要理解这个概念，这个能量的量。为了理解这种能量的量一定是巨大的这个概念，只要理解我们面前的电荷所产生的吸引和排斥的大小就可以了。奇怪的是，有几位物理学家触及了这个问题的边缘，却没有意识到它的后果。例如，科努指出，如果有可能把一库仑的电荷集中在一个非常小的球体上，并使它与另一个同样带一库仑电荷的球体之间的距离不超过一厘米，这种斥力将等于918达因，或大约90亿千克。
现在，我们已经看到，通过水的解离，我们可以从1克氢得到96000库仑的电荷。这正是J.J.汤姆逊最近提出的假设，只要在原子内部适当的距离上放置电粒子，通过它们的吸引、排斥和旋转，就能在极小的空间内获得极其强大的能量。因此，困难并不在于想象一个原子可以保留大量的能量。甚至令人惊讶的是，一个如此明显的概念很久以前就没有形成。
我们对放射性能量的计算是在这样的速度范围内进行的，在这样的速度范围内，实验表明，这些粒子的惯性没有明显的变化，但是也有可能不能把它们的惯性(尽管通常是这样做的)同物质粒子的惯性同化，那么数字就可能不同。尽管如此，它们还是非常高。无论采用什么方法和计算方法——粒子的速度、释放的热量、电吸引力等等——得出的数字确实各不相同，但都非常高。例如，卢瑟福确定钍的α粒子的能量是来复枪子弹能量的6亿倍。自从我的一篇论文发表以来，其他物理学家研究这个课题，他们的数字有时要高得多。马克斯·亚伯拉罕把电子的质量同化为物质粒子的质量，得出这样的结论:“足以重达一克的电子的数量所携带的能量为6 x 10 13焦耳。”把这个数字换算成我们的普通单位，大约是每秒八千万马力，大约是我发现的一克粒子以每秒十万公里的速度所释放的能量的12倍。
J.J.汤姆逊还从物质原子完全由电粒子组成的假设开始，对原子中所含能量的大小进行了估计。他的数字虽然也很高，但比刚才给出的数字要低。他发现，一克物质积累的能量为1.02 x 1019尔格，大约是1000亿千克。根据他的说法，这些数字只代表了原子在开始时所拥有的，并逐渐因辐射而失去的“极小的一部分”。
(3)能量在物质中凝聚的形式
原子内能量以什么形式存在?如此巨大的力量是如何集中在非常小的粒子里的?这种集中的想法乍一看似乎是令人费解的，因为我们通常的经验告诉我们，机械动力的大小总是与生产机械的设备的尺寸有关的。一台1000马力的发动机的体积相当大。因此，通过联想，我们可以相信机械能的大小就意味着产生机械能的机械的大小。但这纯粹是由于我们机械系统的弱点而产生的一种错觉，很容易通过简单的计算来消除。一个最基本的动力学公式告诉我们，只要增加物体的速度，它的能量就可以随意增加。因此，我们可以想象一台理论上的机器，它由一根针的头组成，在一个圆环的边框上旋转，尽管它很小，但由于它的旋转力，它应该具有相当于数千辆机车的机械功率。
为了确定我们的想法，让我们假设一个小的青铜球(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其直径之一旋转，其赤道速度等于游离物质的粒子的速度(100,000千克/秒)，并且，通过某种方法或其他方法，金属的刚性已经足够抵抗这种旋转。计算这个球体的vis viva[动能]，可以看到它对应于203,873,000,000千克-=米。这几乎是1510台平均每台500马力的机车一小时所能提供的工作量。这就是一个很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游离物质的粒子的速度。如果同样的小球以光速(300000千克/秒)——大约是镭的β粒子的速度——向自己的中心旋转，它的动能将是原来的9倍。它将超过18亿公斤，相当于13,590辆机车一小时的工作量。
构成原子的元素似乎正是在它们的轴上和围绕一个中心进行这种过快的旋转运动，它们所含能量的来源正是它们的速度。早在今天的发现之前，我们就已经通过各种机械方面的考虑，假设了这些旋转运动的存在。这些新发现只不过证实了以前的观点，并把原子的运动在当时被认为是不可分割的时候，归于原子本身。毫无疑问，正是因为原子具有这样的旋转速度，所以构成原子的元素在各种原因的影响下离开轨道时，才能以物质粒子在解离过程中发射时所观察到的速度在空间中切线发射。
此外，原子元素的旋转是它们稳定的条件，就像陀螺或陀螺仪一样。当在任何原因的影响下，旋转速度下降到某个临界点以下时，粒子的平衡就变得不稳定，它们的动能就会增加，它们可能会从系统中被排出，这种现象就是原子解离的开始。
(4)原子能的利用
对原子内能量学说的最后反对意见每天都在消失，现在几乎没有人质疑物质是能量的巨大宝库;然而，寻找轻松释放这种能量的方法必将是未来最重要的问题之一。必须注意的是，虽然上述数字以各种方式指出了物质中存在着迄今无法预料的巨大的力，但它们绝不意味着这些力已经为我们所支配。事实上，那些解离最快的物质，如镭，只解离非常微小的能量。一克物质所含的几百万千克物质实际上是非常少的，如果我们要等上几百万年才能得到它们的话。假设有一个装有数十亿金粉的结实盒子，要用一种每天只允许提取一毫克贵金属的机制来关闭。这个结实箱子的主人，尽管他很富有，但实际上他会很穷，而且会一直很穷，只要他发现打开箱子的秘密的努力没有成功。
这就是我们对包含在物质中的力的看法。但是，要想成功地捕捉到它们，首先必须知道它们的存在，而几年前，人们对它们一无所知。尽管很确定它们并不存在。但是，我们能轻易地释放原子隐藏在它们胸中的巨大力量吗?没有人能预见到这一点。在伽伐尼的时代，谁也不能说，使他能吃力地移动青蛙的腿和吸引小纸片的电能，有一天会使巨大的火车开动起来。完全解离原子也许总是超出我们的能力范围，因为随着解离的推进，困难必然会增加，但如果我们能成功地轻松地解离原子的一小部分就足够了。我们应该从一吨物质中提取的游离物质的克数是多少，无关紧要。从所产生的能量来看，结果总是一样的。我在这方面所作的研究表明，在很大程度上加速各种物质的解离是可能的。
我们将看到，解离的方法有很多。最简单的是光的作用。它还有一个优点就是不花钱。在如此新鲜的领域，一个崭新的世界展现在我们面前，我们任何旧的理论都不能阻止那些寻求者。李比希说:“所有有新发现的人的秘密在于，他们认为没有什么是不可能的。”在这一顺序的研究中所能获得的结果确实是巨大的。自由分离物质的能力将为我们提供无限的能量来源，并将使煤炭的开采变得不必要。一个学者发现了从经济上解放物质所包含的力量的方法，他几乎会立刻改变世界的面貌。如果无限量的能源供应被无偿地提供给人类使用，人类就不必再以艰苦的劳动为代价来获取能源了。那时穷人将与富人平起平坐，所有的社会问题都将迎刃而解。
第二章:物质转化为能量
现代科学以前把物质和能量完全分开。关于这一分裂的经典观点，可以在Janet教授最近的一篇文章中很清楚地找到:-
“我们所从事的工作实际上是一项双重工作;或者说，它由两个截然不同的世界组成:一个是物质世界，另一个是能量世界。铜、铁、煤都是物质的形式，机械劳动和热都是能量的形式。这两个世界都被同一种法则所统治。物质和能量可以呈现各种形式，而不需要物质转化为能量或能量转化为物质……我们无法想象没有物质的能量，正如我们无法想象没有能量的物质”(珍妮特，Lecons d’electricite)。
事实上，正如珍妮特先生所说，到目前为止，把物质转化为能量是不可能的;或者，更确切地说，物质除了最初被提供给它的能量之外，似乎从来没有表现出任何能量。它不能创造能量，只能把能量还给别人。热力学的基本原理告诉我们，与外界隔绝的物质系统不可能自发地产生能量。
以前所有的科学观察似乎都证实了这一观点，即任何物质如果不首先从外界获得能量，就不能产生能量。物质可以作为电的支撑物，就像电容器的情况一样;它可以像以前受热的一大块金属一样辐射热量;它可以表现出由简单的平衡变化所产生的力，如在化学转变的情况下;但在所有这些情况下，所释放出来的能量，只是在数量上完全等于最初传递给那部分物质的能量，或用于产生组合的能量。在上面所提到的所有情形中，正如在其他所有相同次序的情形中一样，物质只不过是以某种形式把最初给予它的能量归还给它罢了。它什么也没有创造，什么也没有从它自身中出来。
因此，把物质转化为能量是不可能的，这在已成为经典的著作中被正确地引用，在物质世界和能量世界之间建立了明显的分离。要使这种分离消失，就必须在没有外部添加的情况下成功地将物质转化为能量。现在，正是这种物质自发地转化为能量的过程，是本著作中所阐述的关于物质解离的所有实验的结果。我们将从它们身上看到，物质可以消失而不返回，只留下由它的解离所产生的能量。这种自发的产生与现在的科学观念是如此的相悖，起初对于忙于寻找外部物质而未能找到它的物理学家来说是完全无法解释的，这表明了能量的起源。我们已经证明，只要一个人承认物质包含一个能量库，它可以自发地或通过轻微影响的作用部分损失能量，解释就变得非常简单。
这些微小的影响有点像火药上的火花——也就是说，通过释放出远远超过火花的能量。严格地说，毫无疑问，在这种情况下，并不是物质将自身转化为能量，而只是消耗了原子内的能量;但是，由于物质的产生必然导致物质的消失，所以我们有权利说，事情的发生就像物质转化为能量一样。
而且，只要一个人完全明白，物质只不过是一种被赋予了稳定性的能量形式，我们称之为原子内能量，这种转变就变得非常容易理解了。由此可见，当我们说物质转化为能量时，这不过是指原子内部的能量已经改变了它的面貌，呈现出我们称之为光、电等的各种不同形式。如果，正如我们上面所展示的，非常少量的物质在解离过程中可以产生大量的能量，这是因为原子内力的最典型的特性之一是它们在一个极其有限的空间内大量凝结。出于类似的原因，在一个非常小的储层中被压缩到非常高的程度的气体，在打开之前阻止其泄漏的水龙头时，可以产生相当大的体积的气体。
前面的概念在我第一次提出的时候是很新的。现在，一些物理学家正通过不同的方法得到这些概念，但他们并非没有遇到严重的困难，因为其中一些新概念极其难以与某些经典原理相调和。许多学者在承认它们时遇到的困难，就像他们在50年前承认能量守恒原理时遇到的困难一样。没有什么比摆脱那些在不知不觉中指导我们思想的遗传观念更难的了。
这些困难可以通过阅读最近在世最杰出的物理学家之一开尔文勋爵在英国协会的一次会议上关于镭在解离过程中自发释放热量的通信来理解。然而，这种发射并不比具有与光速相同速度的粒子的连续发射更令人惊讶，这种粒子不仅可以从镭中获得，而且可以从任何物质中获得。
开尔文勋爵写道:“从镭储存的能量中产生热量是完全不可能的。”因此，在我看来，绝对可以肯定的是，如果热量继续以同样的速度散发，那么这种热量一定是从外部提供的”(《哲学杂志》，1904年2月)。
开尔文勋爵又回到了一开始就形成的关于放射性物体能量来源的普遍假设上，人们认为这些能量可以归因于环境介质中的某种神秘力量。这个假设没有实验依据。这仅仅是物质完全不能创造能量，只能把它所得到的能量回馈给物质这一观点的理论结果。开尔文勋爵对热力学的基本原理做出了很大的贡献，实际上，热力学的基本原理告诉我们，一个与所有外界作用隔绝的物质系统不能自发地产生能量。但是，实验从来都是优于原则的，一旦实验说话了，那些看似最稳定的科学规律就注定要重新被遗忘，那些过时、过时的教条和学说也就过时了。
其他更大胆的物理学家，如卢瑟福，在承认了原子内部能量的原理后，仍然持怀疑态度。这是后者在他关于放射性的书之后的一篇论文中所写的:-
“我们希望看到出现某种化学理论来解释这些事实，并使我们能够知道能量是从原子本身借来的还是从外部来源借来的”(Archives des Sciences Physiques a Genieve, 1905,p.)。53)。
许多物理学家，像开尔文勋爵，仍然坚持旧的原理:这就是为什么放射性现象，特别是高速运动的粒子的自发发射和放射性过程中的温度上升，似乎是完全无法解释的，并构成了一个科学之谜，正如阿斯卡特先生最近所说的那样。然而，就我所给出的解释而言，这个谜非常简单。
此外，人们也不可能希望与经典教条如此对立的观点——如原子内能量和物质转化为能量——能迅速传播开来。甚至与科学思想的通常发展过程相反，这些思想竟然已经广泛传播，并产生了所有的讨论，在专门讨论反对意见的那一章中有一篇摘要。对于这种相对的成功，人们只能这样解释:人们对某些科学原理的信念，已经被诸如x射线和镭等未曾预料到的发现大大动摇了。
事实是，在各个时代统治学者头脑的科学观念与宗教教条完全一致。建立得很慢，消失得也很慢。毫无疑问，新的科学真理有经验和理性作为基础，但它们只能通过声望来传播——也就是说，当它们由那些在科学界公众眼中具有官方地位的学者发表时。现在，正是这一类学者不仅不阐明它们，而且用它的权威来反对它们。像欧姆定律和能量守恒定律这样重要的真理——欧姆定律支配着整个电学，而能量守恒定律支配着所有的物理学——在它们第一次出现的时候就被人们漠然或轻蔑地接受了，直到它们被具有影响力的学者们重新阐述的那一天，它们才起作用。
只有通过研究科学的历史，目前还很少有人研究，人们才能成功地理解信仰的起源和控制它们传播的规律。我已经提到了上个世纪最重要的两项发现，它们被概括为两条定律，人们可以说，它们应该以其惊人的简单和庄严的宏伟而吸引所有人的心灵。它们不仅没有打击到任何人，而且那个时代最杰出的学者也不关心它们，只是试图用嘲笑来掩盖它们。
简单地阐明这样的教义应该不会引起任何人的兴趣，这表明，当一种新思想与以前的教条不一致时，它是多么难以被接受。我再说一遍，只有威望和在很小程度上的经验才是我们的信念——无论是科学的还是其他的——的普通基础。实验——即使是那些表面上最令人信服的实验——在与早已被人们接受的观点发生冲突时，也从未构成一个立即可证明的基础。伽利略为此付出了代价。他把著名的比萨大学的所有哲学家召集在一起，想用实验向他们证明，与当时公认的观点相反，不同重量的物体以相同的速度下落。伽利略的论证无疑是非常有说服力的，因为他在同一时刻从塔顶扔下一个铅球和一门同样金属的大炮，证明了这两个物体同时落到地面。教授们满足于求助于亚里士多德的权威，丝毫没有改变他们的观点。
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。
第三章原子能产生的力——分子力、电、太阳热等
(1)分子力的起源
虽然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，然而，它必须确定，在它内部存在着有时相当大的力量，如凝聚力，亲和力，渗透吸引力和排斥力，这些力量似乎不受任何外部因素的影响。其他的力，如辐射热和电，也从物质中发出，可以认为是简单地归还从外部借来的能量。
但是，如果把构成物体的原子尘埃变成刚性块的凝聚力，或者把某些元素相互拉开或碰撞并产生化学组合的亲和力，或者如果把生命中最重要的现象联系在一起的渗透吸引和排斥是物质本身所固有的明显的力量，那么按照旧的思想，就完全不可能确定它们的来源。当我们知道物质是能量的巨大宝库时，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如何都可以进行大量的转换，因此我们很容易就能设想出所有的分子力是如何从原子内的能量中产生的:聚力、亲和力等等，这些至今还难以解释。我们远没有了解他们的性格，但至少我们看到了他们的来源。
除了我们刚才列举的物质所明显固有的力之外，还有两种力，即电和太阳热，它们的起源一直是未知的，而且，正如我们将看到的，它们也可以通过原子内能量理论得到简单的解释。
(2)电的起源
当我们对本书所阐述的理论所依据的事实进行详细研究时，我们就会发现电是物质解离的最恒定的表现形式之一。物质只不过是原子内部的能量本身，所以可以说，分离物质就是把原子内部的能量解放出来，迫使它采取另一种形式。电正是这些形式之一。
在一定的年份里，电的作用不断地变得越来越重要。它是一切化学反应的基础，人们越来越多地认为化学反应是电反应。现在看来，它是一种普遍的力，而且倾向于把所有其他的力都与它联系起来。一种具有如此重要性和普遍性的力量几千年来都不为人所知，这是科学史上最引人注目的事实之一，也是我们必须始终牢记的事实之一，以理解我们如何在没有察觉到的情况下被非常强大的力量包围。
几个世纪以来，所有关于电的知识都可以归结为:某些树脂物质在摩擦时会吸引光的物体。但其他物体就不会有同样的性质吗?通过将摩擦扩大到更大的表面，难道不会产生更强烈的效应吗?这一点谁也没有想到去打听。一个时代接一个时代，直到出现了一个具有足够洞察力的人，能够通过实验来验证一个表面很大的物体在摩擦时所产生的能量是否比同一物体的一小块碎片所产生的能量更大。从这个现在看来很简单，但花了这么多年才完成的验证中，我们看到了我们实验室的摩擦电机及其产生的现象。其中最引人注目的是火花的出现和猛烈的放电，它向震惊的世界展示了一种新的力量，并将一种他认为只有神才拥有秘密的力量交到人类手中。
当时，电力的生产非常辛苦，被认为是一种非常特殊的现象。现在我们发现它无处不在，并且知道两个异质物体的简单接触就足以产生它。现在的困难不是如何产生电，而是如何在产生任何现象的过程中不产生电。一滴水的下落，太阳对气体质量的加热，扭曲的电线温度的升高，以及能够改变物体性质的反应，都是电的来源。
但是，如果一切化学反应都是电的反应，就像现在所说的那样，如果太阳不能改变物体的温度而不引起电的分离，如果一滴水落下而不产生电，那么，很明显，它在所有生物的生活中一定是占主导地位的。事实上，这是我们开始承认的。没有电的干扰，身体的细胞不会发生任何变化，组织中不会发生任何重要的反应。贝特洛最近指出了植物经常承受的电张力的重要作用。大气电势的变化是巨大的，因为天气好时，它们可能在600到800伏特之间振荡，在最少的一次降雨中上升到15,000伏特。在晴朗的情况下，这种电势以每米高度20至20伏的速度增加，在相同海拔的阴雨天气下，则从400至500伏。“这些数字”，他说，“给出了存在于另一端接地的杆子的上端之间，或存在于树的植物的顶部与这一点或顶部所沐浴的空气层之间的电势的概念”。这位学者还证明，由这些张力差异所产生的流出物可以引起许多化学反应:氮固定在碳的水合物上，碳酸解离成一氧化碳和氧气等。
在确定了物质普遍解离的现象之后，我问自己，仍然无法解释其起源的普遍电，是否正是物质普遍解离的结果。我的实验完全证实了这个假设，它们证明了电是由物质的非物质化释放的原子内能量的最重要形式之一。我是在确信在足够的张力下带电的物体所逸出的产物与放射性物质在解离过程中所逸出的产物完全相同之后，才得出这个结论的。获得电的各种方法，尤其是摩擦，只会加速物质的分解。关于这一论证的细节，我将参考讨论这一主题的那一章，目前我只概括地指出来自原子内能量学说的各种不同的概括。它不仅是电，而且还有太阳热，正如我们将要看到的，这可以被认为是它的表现之一。
(3)太阳热的来源
随着我们对物质解离的研究的深入，这种现象的重要性也相应地增加了。在认识到电可以被认为是物质的表现之一之后，我问自己，这种分离及其结果，即原子内部能量的解放，是不是太阳热量维持的原因，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设——例如陨石坠落在太阳上的假设——似乎都是极其不充分的，因此有必要寻找其他的假设。考虑到原子内部积累的巨大能量，如果它们的解离比在冷却的球体上更快，就足以提供维持恒星白炽所必需的热量。人们认为镭是唯一能在解离过程中产生热量的物质，因此没有必要假定这种物质在太阳中不太可能存在，因为所有物体的原子都含有巨大的能量。
认为像太阳这样的恒星可以通过其组成原子的分离所产生的热量来保持自身的温度，这似乎很像说一个受热的物体能够在没有外界任何贡献的情况下保持自身的温度。众所周知，一个白炽灯的物体——比如一块受热的金属块——尽管处于相当大的解离状态，但如果任其自生自灭，就会因辐射而迅速冷却。但事实上，它之所以会冷却，仅仅是因为在白炽状态下，原子游离所产生的温度上升幅度太小，不足以弥补辐射所损失的热量。像镭这样解离得最快的物质，其温度很难维持在高于环境介质的3℃或4℃以上。然而，假设任何物质的解离速度只比镭快一千倍，那么释放出的能量就足以使它保持在白炽状态。
因此，整个问题在于，在事物的起源——也就是说，在原子由一种未知性质的凝结形成的时代——它们是否不具有如此大的能量，以至于从那时起，由于它们缓慢的解离，它们能够使恒星一直处于白炽状态。我对原子所包含的巨大能量所作的各种计算，证实了这个假设。所给出的数字是相当可观的，然而，J.J.汤姆逊最近又重新研究了这个问题，他得出的结论是，现在集中在原子内的能量，只是以前原子所包含的和因辐射而损失的能量的一个微不足道的部分。Filippo Re教授早前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令人生畏的能量，那么它们可能通过分解，在漫长的岁月积累中，消耗了在事物开始时在它们内部堆积的巨大能量储备的一部分。他们可能曾经能够，因此可能仍然能够，将像太阳和天体这样的恒星维持在非常高的温度下。然而，随着时间的推移，某些恒星的原子内储存的原子内能量终于减少了，它们的解离也变得越来越慢。最后，它们变得越来越稳定，慢慢地解离，变成了我们今天所观察到的，像地球和其他行星一样的冷却恒星的形状。
如果本章所阐述的理论是正确的，那么在物质非物质化过程中所表现出来的原子内能量就构成了大多数其他力的基本元素。因此，它的一种表现形式不仅是电，而且还有太阳热，太阳热是生命的主要来源，也是我们所能支配的大部分力量的主要来源。对它的研究，向我们揭示了物质在一个全新的方面，已经允许我们在我们的宇宙的高级机制上抛砖引玉。
第四章:对原子内能量学说的反对
我对原子内能量的研究所提出的批评证明，它们引起了许多学者的兴趣。新的理论只有通过讨论才能牢固地建立起来，我感谢他们的反对意见，并将努力回答他们的问题。
其中最重要的是由法国科学院的几位院士提出的。这是最著名的学者之一庞加莱先生在我的研究成果发表后给我的信:-
“我怀着极大的兴趣读了你的回忆录。这引发了一系列令人不安的问题。我想提请你们注意的一点是，你们关于太阳热量起源的观点与赫姆霍兹和开尔文勋爵的观点之间的对立。
“当星云凝结成太阳时，其原始势能转化为热量，随后通过辐射消散。
“当亚原子结合形成原子时，这种凝结以势能的形式储存能量，当原子分解时，这种能量以热的形式重新出现(镭释放热)。
“因此，‘星云到太阳’的反应是放热的。‘孤立的亚原子到原子’的反应是吸热的，但我这个‘组合’是吸热的，它怎么会如此异常稳定呢?”
法国科学院的另一位院士保罗·Painleve先生提出了同样的反对意见，他说:
“热力学告诉我们，必须把一些修正引入著名的功最大原理;我们知道，在化学组合中，稳定性和放热性并不是严格意义上的同义词。然而，仍然存在这样一种可能性，即同时异常稳定和异常吸热的结合是某种相反的东西，实际上不是与能量守恒的原则相反，而是与迄今为止已经科学确定的全部事实相反”(Revue Scientifique, 1906年1月27日)。
巴黎医学院已故化学教授纳奎先生不知道庞加莱先生的结论，也表示了同样的反对意见。
“然而，有一点让我觉得很尴尬，特别是当我采用古斯塔夫·勒邦(Gustave LeBon)最诱人的假设时……如果原子在自我毁灭的过程中释放热量，它们就是吸热的，因此，类推来说，它们应该是极度不稳定的。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，我们不应过分重视这一困难。每当伟大的系统出现时，就会出现这种困难。这些系统的作者没有注意到它们。如果牛顿和他的继任者让他们观察到的扰动阻止他们，万有引力定律就永远不会被阐明”(意大利杂志，1904年3月- 4月)。
庞加莱、潘利和纳奎的反对显然是合理的。如果它适用于普通的化合物，那将是无可辩驳的，但是，适用于化学平衡的定律似乎根本不适用于原子内的平衡。只有原子具有这两个相互矛盾的性质，即既非常稳定又非常不稳定。它非常稳定，因为化学反应使它完全不受影响，我们的天平发现它总是相同的重量。它是非常不稳定的，因为一些轻微的原因，如一缕阳光，或温度的最小上升，就足以开始它的解离。毫无疑问，这种游离与原子内所积累的巨大能量相比是微不足道的，而且它对原子质量的改变并不比从山上搬来的一铲土对后者的重量的改变更大。因此，我们必须研究的是一些特殊现象，而普通化学的任何习惯定律似乎都不适用于这些现象。把规范这些新事实的专门法律加以证明，不是一朝一夕的事。解释事实有时比发现事实更难。
阿尔芒·戈捷先生是巴黎医学院的化学教授和研究所的成员，在他发表的一篇关于我的研究的文章中，他也谈到了原子能内的问题。他认识到原子内能量可能以旋转运动的形式存在。在这里，我不愿对这一点进行过多的详细论述，因为这显然只是一种假设，我只是把原子比作一个太阳系，几个物理学家从不同的角度得出了这个比较。如果没有这种旋转运动，就不可能设想原子内部的能量凝结。有了这些动作，就很容易解释了。正如我上面所指出的那样，找到一种方法，给一个任何大小的物体，即使它比针尖还小，一个足够的旋转速度，你就会向它传递你所希望的相当大的能量。这就是原子粒子在解离过程中所实现的精确条件。
相反，工程师德波完全不承认原子内能量的存在。以下是他的理由:
根据古斯塔夫·勒邦(Gustave LeBon)的说法，物质的解离是放射性表现出巨大能量的原因。
这个观点相当新颖，而且是革命性的。科学承认物质的不可毁灭性，这是化学的基本信条;它承认能量守恒，并把它作为力学的基础。这里有两种征服必须放弃。物质将自身转化为能量，反之亦然。
这个概念无疑是诱人的，而且是最高程度的哲学。但是这种转变，即使发生，也只是通过一个缓慢的进化过程。在任何特定的时代，科学所研究的所有现象都使人相信物质的数量和能量的数量是不变的。
“另一个反对意见出现了，一个可怕的:这么微不足道的物质，它的腰里有这么大的能量，这可能吗?我们的理性拒绝相信它”(讽刺科学，1904年1月1日)。
让我们把能量守恒的原理放在一边，这原理显然不能用几行字来讨论，而且，如果我们认识到，原子通过解离，只是把它在最初的时代，在它的转变过程中所储存的能量归还给原子，它就部分地保留了下来。因此，德斯波先生的反对意见可以归结为:理性不承认物质可以隐藏如此巨大的能量。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发出的大量卡路里充分证明了。理性起初拒绝承认，但最终不得不承认的事情数量相当可观。
然而，我愿意承认，原子是一种巨大的能量来源的概念，一克任何物质所含的能量都相当于几十亿公斤，这与人们所接受的思想是太对立了，无法迅速渗透到人们的思想中。但这完全是因为教育所塑造的知识模式不易改变。M. Duchaud在一篇关于同一主题的文章(Revue Scientifique, 1904年4月2日)中出色地阐述了这一点，摘录如下:-
“古斯塔夫·勒邦的实验结果似乎违背了能量守恒和物质不可毁灭的科学教条，引起了许多反对意见。由此可见，人们的思想很难承认物质可以自发地(即，不借助任何外力)释放出或多或少相当数量的能量。这源于“力与物质的二元性”这个非常古老的概念，这个概念使我们把它们看作两个不同的术语，迫使我们认为物质本身是惰性的……我们可以把物质视为非惰性的，它是一个巨大的力的储存库，它可以消耗它，而不需要从外部借用任何东西，也不会因此而攻击能量守恒的原则。
但是，针对物质不可毁灭性的攻击似乎更严重。然而，经过适当的思考，我认为我们应该只看到这是一个词语的问题。
“事实上，古斯塔夫·勒邦向我们展示了物质的四个连续阶段……在表明一切都回归以太的同时，他也允许一切都从以太产生。“世界在那里诞生，在那里消亡”，他告诉我们。
“这沉重的问题来自以太，并在多方面的影响下返回到它。这就是说，以太是一个储物器，既是物质的容器，又是物质的流出物。现在，除非我们承认以太有损失，在可衡量的和不可衡量的永恒交换的过程中，从储层中漏出，否则就不可能得出任何数量的物质消失的结论。而以太部分损失的想法是不可接受的，因为它会导致荒谬的结论，即损失的东西一定会扩散到空间之外，因为根据假设，以太充满了所有的空间。”
巴黎综合理工学院的考官M. Laisant在一篇关于这些研究的论文中表达了类似的观点
“例如，根据古斯塔夫·勒邦的理论，一小块物质，一克，所包含的能量，如果把它释放出来，将代表数亿公斤。在这种观念下，物质即将在其中失去自身的非物质的以太会变成什么呢?这是一种最终的涅槃，用作者的话来说，是一种无限的、静止的虚无，接受一切，不给予任何回报。我希望在宇宙中看到的不是原子永恒的墓地，而是大自然永恒的实验室。我甚至可以说，它之于原子，就像生物学中原生质之于细胞一样。一切都源于它。它是物质的一种形式，既是它的原始形式，也是它的最终形式”(《数学》，1906年1月15日)。
我没有理由反驳最后引用的两位作者关于物质消失后的命运的观点。事实上，我所要证实的，只是那沉重的物质，由于释放了它所蕴含的巨大力量，就消失得无影无踪了。就我们而言，物质一旦回到以太中，就不可挽回地不复存在了。它已经成为一种无法识别的东西，从我们的感官所能触及的世界范围内被消除了。物质与醚之间的距离，肯定比碳或氮与它们结合形成的生物之间的距离要大得多。事实上，碳和氮可以无限地重新开始它们的循环，在生命法则下再次下降;而物质回到以太中就不能再变成物质了——或者至少只能通过巨大的能量积累才能变成物质，这种能量的形成需要很长一段时间，如果没有《创世纪》中赋予造物主的力量，我们就无法产生这种能量。
一般来说，数学家和工程师最喜欢我的想法。但是，上文引用的莱桑先生在他作为法国促进科学进步协会主席的就职演说中，得出了我最重要的结论之一，并表明了它在未来可能产生的所有影响。然而，尤其在国外，这些观点得到了最多的回应。Filippo Re教授在Rivista di Fisica中详细描述了物质长度，并在专门为工程师设计的技术评论中(Bull。De l 'Assoc。荷兰国际集团(Ing)。学院Polytech。德·布鲁塞尔，1903年12月)
萨默豪森教授专门为它们写了一本回忆录，我将从中摘录几段，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不可动摇的信念。
……一场科学革命——这个标题是恰当的,我们的事实和假设对sap治疗往往什么也不做,不到两个原则我们承认是最不可动摇的基础科学大厦的…如果一个释放自己倾向于安排新的事实的已知类别,一个不得不承认的事实中,我们介绍了已知的模式无法解释的能量,他们一定会解释,古斯塔夫·勒邦，被认为是迄今为止未被怀疑的能量的表现。
“一方面，我们已经发现了原子解离的新现象，另一方面，我们已经发现了相当大的能量的产生，但用已知的方法无法解释。把这两个事实联系起来，并把新能量- -原子内能量- -的释放归因于原子的毁灭，显然是合乎逻辑的。
“古斯塔夫·勒邦认为，游离原子具有介于物质和醚之间，介于可量和不可量之间的性质。但是从效应的观点来看，显然一切事物的发生，仿佛都是由物质直接转化为能量……因此，我们在这里看到物质似乎是能量的直接来源。这就否定了能量守恒原理的所有应用。正如我们不得不承认物质毁灭的可能性一样，我们也必须承认能量创造的可能性。我们现在开始认识到，通过把物质和能量结合起来，可以得出一个确定的方程，这个方程可以被看作是宇宙现象的最高象征。
"在物质统一阶段之后，如果我们能成功地将物质领域与能量领域结合起来，从而消除世界结构中最后的不连续，这无疑将是科学最伟大的成就之一"
在我应该提到的反对意见中，有一个肯定是许多人都想到过的。它是由Pio教授在一篇英文科学评论(1904年1月21日，3月4日，4月15日，5月12日)上发表的四篇题为“原子能内”的文章之一中提出的。我将在复制这些文章中的一些段落后讨论它。
“所有的新现象——阴极射线、镭射等等，都已被古斯塔夫·勒邦的物质解离学说所解释。”勒邦所发现的物质解离现象是不可思议的，因为它令人震惊。然而，它并没有像镭的发现那样引起人们的关注，因为这两个发现之间的紧密联系还没有被发现……这些实验为发明家们打开了一个超越所有梦想的视角。在自然界中有一种我们所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宝库……原子内能量的理论导致了一种关于自然力的全新的概念……在此之前，我们只知道作用于原子的外力:引力、热、光、亲合力等等。现在，原子似乎是一种不受外力影响的能量发生器。所有这些现象都将成为新的能量理论的基础。”
我所提到的作者的反对意见是这样的:
“为什么”，他问道，“在原子内部能量的影响下，以极高的速度发射的粒子，不会因为它们撞击的物体产生的震动而变成白炽灯?能量消耗到哪里去了?”答案是:如果释放出足够数量的粒子，它们实际上可能会使金属在激波下变得炽热，就像在克鲁克斯管的反阴极上观察到的那样。对于镭来说，更不用说那些活性低得多的普通物质，能量产生的速度太慢，无法产生如此重要的效应。就像镭的情况一样，它最多能使物体质量的温度升高两到三度。根据居里夫人的测量，镭每小时释放100卡路里，而这个量在一小时内只能使100克水的温度升高一度。显然，辐射太小了，不能以任何可察觉的方式提高金属的温度，尤其是考虑到辐射冷却金属的速度几乎和加热速度一样快。
当然，如果镭或任何其他物质能迅速解离，而不是需要几个世纪才能解离，情况就大不相同了。一个学者发现了瞬间解离一克金属——镭、铅或银——的方法，他将不会见证他的实验结果。爆炸产生的威力是如此之大，以至于他的实验室和所有邻近的房子都会瞬间化为灰烬。因此，完全的解离可能永远也达不到，尽管德·欣先生把这种爆炸归因于某些恒星的突然消失。然而，原子的部分解离可能会变得更慢，这是有希望的。我这样断言，不是作为理论的结果，而是作为实验的结果，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，原子内能量学说比物质解离的普遍性学说吸引了更多的注意。然而，第一个结果只是第二个结果的结果，在寻找结果之前，有必要先确定事实。
特别是这些后果给人留下了深刻的印象。我们最重要的出版物之一，Annee Scientifique，在一篇摘要中非常清楚地指出了这一点，我摘录了一些内容:-
“M。我们不应忘记，古斯塔夫·勒邦是第一个为这一黑暗的混乱现象揭开疑云的人，他指出，放射性并非只有铀等少数稀有物质才具有，而是物质的普遍性质，所有物体都在不同程度上具有……
简而言之，这就是古斯塔夫·勒邦的学说，它颠覆了我们关于能量守恒和物质不可毁灭的所有传统认识。放射性是物质的一种普遍而基本的性质，它应该是迄今未知的一种新的能量模式和力——原子内能量——的表现形式。
“我们还不知道如何解放和掌握这一无法估量的力量储备，昨天我们甚至还怀疑它的存在。但是，很明显，当人类找到了使自己成为科学的主人的方法时，这将是科学天才编年史上记载的最伟大的革命，我们的小脑袋很难理解这场革命的所有后果和程度。”
这些研究的哲学后果已经逃过了几位学者的眼睛。工程师萨加列先生在1905年11月的《哲学评论》上对这一著作的第一版作了分析，并充分说明了这些结果。以下是他文章中的一些摘录:
没有任何科学理论能够比古斯塔夫·勒邦的理论更好地回应我们对统一的渴望。它建立了一个统一体，再没有比这个统一体更完整的东西了，它把我们的知识集中在以下的原则上:只有一个实体存在，这个实体通过它的运动而运动并产生一切事物。对哲学家来说，这的确不是一个新的概念，但迄今为止，它仍然是一种纯粹形而上学的思辨。今天，多亏了古斯塔夫·勒邦博士，它在实验中找到了一个起点。
“直到现在，学者们还停留在原子上，而没有发现原子和以太之间的任何联系。可衡量的和不可估量的二元性似乎是不可简化的。现在物质的非物质化理论在两者之间建立了联系。
“但它又以另一种方式实现了科学的统一，即概括了进化规律。这个定律，迄今为止仅限于有机世界，现在扩展到整个宇宙。原子，就像生物一样，发展和消亡，古斯塔夫·勒邦博士向我们展示了化学物种就像有机物种一样进化。”
