不能用“相對(duì)原子質(zhì)量”替代“原子量”

摘 要：“原子量”(atomic weight)這一廣為大眾熟知的術(shù)語(yǔ)卻遭到“相對(duì)原子質(zhì)量”(relative atomic mass)的沖擊，國(guó)內(nèi)已將“原子量”改名為“相對(duì)原子質(zhì)量”。“相對(duì)原子質(zhì)量”中的修飾用語(yǔ)“相對(duì)”二字不能改變“原子質(zhì)量”的本質(zhì)，而“原子量”與“原子質(zhì)量”是表征兩個(gè)具有不同特征而又相互聯(lián)系事物的科技術(shù)語(yǔ)，不能混淆。將“原子量”改名為已用來(lái)表征另一事物的名詞“相對(duì)原子質(zhì)量”，這是不可取的，它會(huì)給科學(xué)界帶來(lái)無(wú)窮后患。保留“原子量”這一術(shù)語(yǔ)是目前用來(lái)表征其所定義特征的最佳選擇。

關(guān)鍵詞：原子量，相對(duì)原子質(zhì)量，科學(xué)術(shù)語(yǔ)

Abstract：“Atomic weight” that is age瞣ld and popular term is encountered concussion from “relative atomic mass”. In the domestic academe “atomic weight” has been changed to “relative atomic mass”. The modifier “relative” in “relative atomic mass” can not alter the essence of “atomic weight”. “Atomic weight” and “relative atomic mass” are two different scientific terms for characterizing two things having different speciality and moreover affiliation each other and can not be confused. It is not advisable and may bring an infinitude trouble into scientific kingdom to replace “atomic weight” by “relative atomic mass” that was used to characterize another thing. It is best choice to reserve the term “atomic weight” for characterizing defined speciality at this time.

Key words：atomic weight，relative atomic mass，scientific term

最近一個(gè)偶然的機(jī)會(huì)，筆者閱讀了《科技術(shù)語(yǔ)研究》2005年第4期刊登的討論“原子量”與“相對(duì)原子質(zhì)量”的文章[1-15]。作為國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAC)下設(shè)的原子量和同位素豐度委員會(huì)(Commission on Atomic Weights and Isotopic Abundances，簡(jiǎn)稱IUPAC睠AWIA)成員，筆者也談?wù)勛约旱目捶ā?/p>

一歷史背景

自從1805年道爾頓發(fā)表第一張?jiān)恿勘?Table of atomic weights)的200多年以來(lái)，“原子量”(atomic weight)這個(gè)名詞已在世界上被廣大的科技工作者所接受，但在上世紀(jì)60年代初卻引起了一場(chǎng)爭(zhēng)論。1961年世界物理學(xué)家和化學(xué)家達(dá)成了歷史性的協(xié)議，決定采用12C作為原子質(zhì)量的基準(zhǔn)，當(dāng)時(shí)物理學(xué)家決定對(duì)某一核素的質(zhì)量采用“atomic mass”來(lái)表征，這對(duì)化學(xué)家提出了挑戰(zhàn)，是否也同時(shí)要將“atomic weight”改為“atomic mass”? 在當(dāng)時(shí)原子量委員會(huì)(the Commission on Atomic Weights)主席Batuecas的領(lǐng)導(dǎo)下，該委員會(huì)決定廢棄“atomic weight”，將“the Commission on Atomic Weights”改為“the Commission on Atomic Mass”，同時(shí)建議今后要采用相對(duì)原子質(zhì)量表“Tables of Relative Atomic Masses” [16]。 這一建議遭到IUPAC總部的強(qiáng)烈反對(duì)而未獲批準(zhǔn)，但是IUPAC總部同意加入“relative”一詞，因此在1961年的報(bào)告中發(fā)表了“Table of relative atomic weights 1961”。在隨后的幾年中，Batuecas一直反對(duì)重新引入“atomic weight”。但是到了1969年，在Greenwood領(lǐng)導(dǎo)下，原子量委員會(huì)作出了仍保留“atomic weight”的決定[17]，其理由是：

1) “atomic weight”具有傳統(tǒng)的含義，所有使用原子量表的人都能正確理解。

2) “atomic mass” (不管是絕對(duì)的還是相對(duì)的)是對(duì)核素而言的，是用來(lái)與元素相區(qū)分的。

3) 修飾詞“relative”實(shí)在是多余的。

4) 改成“atomic mass”同樣不能消除最基本的誤區(qū)，即“atomic weight”可能誤導(dǎo)學(xué)生認(rèn)為表中的數(shù)字有量綱。

之后，IUPAC睠AWIA主席Holden (1979—1983)和前主席Greenwood (1969—1975)曾多次重申不能改變?cè)恿?atomic weight)名稱[18]。 從此以后，在國(guó)際上再無(wú)人提及將“atomic weight”改為“relative atomic mass”的提案，這一爭(zhēng)論已成為歷史。

二 “相對(duì)原子質(zhì)量”(relative atomic mass)的本質(zhì)

然而中國(guó)大陸在國(guó)標(biāo)GB 3102.8—1986的規(guī)定下，已用“相對(duì)原子質(zhì)量”(relative atomic mass)取代了“原子量”(atomic weight)，這一做法在國(guó)內(nèi)一開始就遭到學(xué)術(shù)界的強(qiáng)烈反對(duì)。盡管目前國(guó)內(nèi)的教科書都改用了“相對(duì)原子質(zhì)量”，但是對(duì)這樣的改名是否合適，是否應(yīng)該恢復(fù)“原子量”這一在國(guó)際上早有定論的問題還在爭(zhēng)論不休。用“relative atomic mass”取代“atomic weight”并不是中國(guó)的發(fā)明，這種提案在國(guó)際上早已被否定，事隔幾十年后，國(guó)內(nèi)卻將它撿起來(lái)，在國(guó)內(nèi)大范圍地推廣應(yīng)用，真是不可思議。也許有人認(rèn)為，中國(guó)所用的“相對(duì)原子質(zhì)量”與歷史上的“relative atomic mass”不一樣，或者說(shuō)因?yàn)榧恿恕跋鄬?duì)”二字，它所描述的就不是“原子質(zhì)量”了，而成了“原子量”了，這種解釋是站不住腳的。從語(yǔ)言的特點(diǎn)來(lái)看，“相對(duì)”是“原子質(zhì)量”的修飾詞，它不能改變被修飾詞的本質(zhì)，因此“相對(duì)原子質(zhì)量”描述的仍然是“原子質(zhì)量”，而“原子質(zhì)量”與“原子量”有著質(zhì)的區(qū)別，這一點(diǎn)將在下面詳細(xì)論述。目前國(guó)際上在“原子質(zhì)量”(atomic mass)前通常不加“相對(duì)”(relative)，因?yàn)椤霸淤|(zhì)量”是以kg為單位的絕對(duì)值。但是對(duì)“相對(duì)原子質(zhì)量”也可以這樣理解：實(shí)際上“原子質(zhì)量”是用一個(gè)數(shù)字加上質(zhì)量單位u以au來(lái)表示，并不是直接寫成多少kg，這里的u就有一個(gè)采用什么基準(zhǔn)的問題，也就是說(shuō)它相對(duì)一個(gè)什么基準(zhǔn)，目前u數(shù)字上等于12C質(zhì)量的1/12，即1.660 538 86(28)×10-27kg，因此目前的原子質(zhì)量au是相對(duì)12C的，從這種意義上說(shuō)，“相對(duì)原子質(zhì)量”是沒有錯(cuò)誤的。如果將u直接寫成1.660 538 86(28)×10-27kg，那么a×1.660 538 86(28)×10-27kg就成了絕對(duì)的了，因此“原子質(zhì)量”具有雙重意義，既是相對(duì)的也是絕對(duì)的，但本質(zhì)上它是絕對(duì)的，“相對(duì)原子質(zhì)量”必須要跟“原子質(zhì)量”聯(lián)系起來(lái)，而不能跟“原子量”聯(lián)系起來(lái)。

三 將原子量改為相對(duì)原子質(zhì)量的危險(xiǎn)

由歷史背景可知，以上的爭(zhēng)論只是針對(duì)元素原子量(atomic weight of elements)這一名詞，絲毫不涉及原子質(zhì)量(atomic mass)，化學(xué)家也絲毫沒有要以“atomic weight”代替“atomic mass”的想法，所有的化學(xué)家都十分清楚，元素原子量的基礎(chǔ)是原子質(zhì)量，它們是有區(qū)別但又相互聯(lián)系的兩個(gè)概念，不能混為一談。 將“原子量”改為“相對(duì)原子質(zhì)量”不僅僅是名字的更替，更本質(zhì)的問題是混淆了兩個(gè)不同的概念，它將帶來(lái)嚴(yán)重的后果。

1) “原子量”的基本定義是，一元素天然核素組成的各原子的平均(加權(quán))質(zhì)量與一原子¹²C質(zhì)量1/12的比值[18]。雖然后來(lái)對(duì)這一定義有多次修改，但“它是一純粹的比值”這一基本點(diǎn)沒有變化。針對(duì)這一定義，也許可以采用很多的名字加以表述，但唯一不能采用“相對(duì)原子質(zhì)量”這一名字。因?yàn)閺亩x上看出，“原子量”純粹是一比值，它是無(wú)量綱的，而原子質(zhì)量的單位是u或μu，1u=1.660 538 86(28)×10^-27kg，是以kg來(lái)量度的，怎么能將原子量這一無(wú)量綱的事物用一量綱來(lái)度量?這不是原則性的錯(cuò)誤嗎?

2) 原子質(zhì)量是對(duì)某一特定的原子(核)而言的。目前自然界存在大約3 000多種原子，對(duì)應(yīng)將有3 000多種不同的原子質(zhì)量。而到目前為止，已命名的元素只有111種，其中大多數(shù)元素具有兩種以上的同位素，對(duì)應(yīng)某種元素的原子是不存在的。以¹⁷Cl (氯元素)的原子為例，自然界只有³⁵₁₇Cl和³⁷₁₇Cl兩種穩(wěn)定的原子(核)，它們的原子質(zhì)量分別為34 968 853.68μu和36 965 902.59μu，所以將氯元素“原子量”說(shuō)成是氯元素“相對(duì)原子質(zhì)量”是完全錯(cuò)誤的。

3) 隨著原子量測(cè)定方法的改進(jìn)，元素原子量是一常數(shù)的觀點(diǎn)已徹底改變(單同位素元素除外)。某種元素的原子量會(huì)受到多種因素(物理、化學(xué)、地質(zhì)等)的影響而發(fā)生變化，IUPAC-CAWIA所公布的元素原子量數(shù)據(jù)只是對(duì)某一特定的樣品而言。但是某種原子的原子質(zhì)量在目前的測(cè)定水平內(nèi)是一常數(shù)，月球和地球上的³⁵₁₇Cl原子應(yīng)具有相同的質(zhì)量。 因此從這一層次上說(shuō)，用“相對(duì)原子質(zhì)量”代替“原子量”也是極其錯(cuò)誤的。

4) 根據(jù)對(duì)原子量(atomic weight)的定義，應(yīng)采用什么樣的名字來(lái)表述更為合適，這倒是值得商榷。歷史上曾提議過多種名字[18]，如IUPAC-CAWIA主席Raymond Martin曾建議用原子重量比(atomic weight ratio)代替原子量(atomic weight)。另外還有很多提議，如Rigaudi的相對(duì)質(zhì)量(relatomass)，Chatt的道爾頓數(shù)(Dalton number)，Johnson的平均原子質(zhì)量(average atomic mass)，和Whiffen的平均相對(duì)原子質(zhì)量(mean relative atomic mass)，最后一個(gè)名字曾經(jīng)為某些人所采用，但經(jīng)常省略“平均(mean)”。然而更多的人堅(jiān)持使用原子量(atomic weight)，其理由正如Norman Holden指出的那樣，“the suggested alternative‘relative atomic mass is an extremely bad choice because of its long use by scientists to mean the mass of a nuclide relative 12C”。原子量(atomic weight)這個(gè)名詞從誕生之日起，人們都這樣叫它，已經(jīng)習(xí)慣了，不會(huì)對(duì)其中的weight產(chǎn)生任何誤解，改名換姓實(shí)在沒有必要。

至于我們的前輩為什么將“atomic weight”翻譯成原子量而不直譯成原子重量，這一點(diǎn)尚無(wú)考證，但這是前輩留給我們的一筆寶貴財(cái)富。原子量的“量”字意義含蓄，可以是重量、質(zhì)量或數(shù)量等等，妙就妙在這里，隨你怎么理解都行，為什么偏偏要理解為重量呢。如果理解為數(shù)量，不是非常切合“原子量”的本義嗎? 因?yàn)椤霸恿俊北緛?lái)就是一無(wú)量綱的數(shù)。這樣文字簡(jiǎn)練、表達(dá)比較確切、用無(wú)異義的好名詞卻要用一個(gè)文字繁多、概念錯(cuò)誤、已有用途的詞來(lái)代替，實(shí)在不可理解。

5) 目前，一再?gòu)?qiáng)調(diào)要與國(guó)際接軌，在原子量這一領(lǐng)域該怎樣才能與國(guó)際接軌?由于國(guó)內(nèi)規(guī)定不能使用“原子量”(atomic weight)，而要使用“相對(duì)原子質(zhì)量”(relative atomic mass)，而目前在國(guó)際上極少用“relative atomic mass”代替“atomic weight”，因此逼得中國(guó)大陸學(xué)者不得不采用靈活的方法，即在國(guó)內(nèi)寫文章時(shí)不得不采用“相對(duì)原子質(zhì)量”(relative atomic mass)，而當(dāng)向國(guó)際刊物投有關(guān)“原子量”的文章時(shí)，恐怕沒人會(huì)將“atomic weight”寫成“relative atomic mass”，因?yàn)檫@樣寫勢(shì)必會(huì)引起誤解甚至遭到退稿。中國(guó)以張青蓮教授為首的科研小組近十幾年來(lái)完成了11種元素“原子量”的測(cè)定[19-20]，并獲得IUPAC的批準(zhǔn)成為這些元素新的“原子量”標(biāo)準(zhǔn)。如果這些文章采用的是“相對(duì)原子質(zhì)量”而不是“原子量”，結(jié)果將會(huì)難以想象。 用“relative atomic mass”代替“atomic weight”的做法在國(guó)際上是極端孤立的，更遑論與國(guó)際接軌。

四 一個(gè)完全錯(cuò)誤的翻譯

在國(guó)標(biāo)的規(guī)定下，國(guó)內(nèi)很多教科書及期刊均將IUPAC睠AWIA發(fā)表的元素標(biāo)準(zhǔn)原子量表(Table of standard atomic weights)翻譯成“國(guó)際相對(duì)原子質(zhì)量”表[21]，這種翻譯是完全錯(cuò)誤的。首先無(wú)論是直譯還是意譯，都不能將standard atomic weights翻譯成相對(duì)原子質(zhì)量，這里除了原子一詞能沾邊以外，其余的都與原文不對(duì)應(yīng)，為什么不尊重原文?其次，1993年以來(lái)每次發(fā)表的“atomic weights of elements”都有筆者的名字(Y. Xiao或Y.K.Xiao)[22]，雖不能代表IUPAC睠AWIA，但作為該委員會(huì)的成員，筆者可以個(gè)人的名義說(shuō)明，IUPAC睠AWIA從來(lái)沒有發(fā)表過原子質(zhì)量(atomic mass)數(shù)據(jù)，因?yàn)檫@不是該委員會(huì)的任務(wù)。IUPAC睠AWIA經(jīng)常要用到原子質(zhì)量來(lái)形成自己的原子量表。原子質(zhì)量表的發(fā)表是由IUPAP(國(guó)際純粹與應(yīng)用物理聯(lián)合會(huì))的SUN睞MCO(Commission on Symbols，Units，Nomenclature，Atomic Masses and Fundamental Constants)進(jìn)行的[18]，最新的原子質(zhì)量表(Table of atomic masses)發(fā)表在Nuclear Physics A 上[23]，與IUPAC CAWIA沒有關(guān)系。

五 結(jié)語(yǔ)

“相對(duì)原子質(zhì)量”(relative atomic mass)的本質(zhì)是“原子質(zhì)量”(atomic mass)，不能用來(lái)表征“原子量”，“原子量”和“相對(duì)原子質(zhì)量”是兩個(gè)用來(lái)表征具有不同特性事物的科學(xué)術(shù)語(yǔ)，不能將它們混為一談，所以不存在誰(shuí)代替誰(shuí)的問題，更不存在“原子量”是“相對(duì)原子質(zhì)量”的簡(jiǎn)稱[24]。atomic weight是IUPAC經(jīng)多次討論后的選擇，目前在國(guó)際上仍被廣泛使用，“原子量”及atomic weight在中國(guó)使用了幾十年，這一術(shù)語(yǔ)和它表達(dá)的內(nèi)涵也廣為人知。“原子量”一詞文字簡(jiǎn)練、表達(dá)比較確切、用無(wú)異義，如果認(rèn)為“原子量”還不能十分確切地表達(dá)它所定義的概念，也只能在更換“原子量”這個(gè)術(shù)語(yǔ)本身上做文章，而不能盜用已經(jīng)有明確概念并成功用來(lái)表征另一事物的術(shù)語(yǔ)，因?yàn)檫@樣就會(huì)將兩種事物混淆，給科技界帶來(lái)不必要的誤會(huì)和麻煩。筆者并不認(rèn)為“原子量”(atomic weight)這個(gè)術(shù)語(yǔ)就能確切地表征它所定義的含義，但是想用一個(gè)非常簡(jiǎn)潔的術(shù)語(yǔ)完整無(wú)誤地表達(dá)具有復(fù)雜內(nèi)涵的事物是很難的，這就要求對(duì)它所表達(dá)的內(nèi)涵加以深刻理解，這是至關(guān)重要的，至于給它起什么樣的名字那是次要問題。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]金若水.“原子量” “分子量”歷史由來(lái)及建議.科技術(shù)語(yǔ)研究，2005，7(4)：16-18.

[2]石馨.保留“原子量”的再建議.科技術(shù)語(yǔ)研究，2005，7(4)：19.

[3]高盤良.應(yīng)恢復(fù)“原子量”與“分子量”的定名.科技術(shù)語(yǔ)研究，2005，7(4)：19.

[4]朱文祥.支持保留“原子量” “分子量”術(shù)語(yǔ).科技術(shù)語(yǔ)研究，2005，7(4)：20.

[5]趙凱華.維持“原子量” “分子量”稱謂好.科技術(shù)語(yǔ)研究，2005，7(4)：20.

[6]張青蓮.我一直主張沿用“原子量”術(shù)語(yǔ).科技術(shù)語(yǔ)研究，2005，7(4)：21.

[7]龔鈺秋.“原子量”和 “分子量”還是保留好.科技術(shù)語(yǔ)研究，2005，7(4)：21.

[8]金熹高.“原子量”和 “分子量”已約定俗成.科技術(shù)語(yǔ)研究，2005，7(4)：22.

[9]畢華林.應(yīng)推廣使用“相對(duì)原子質(zhì)量”和“相對(duì)分子質(zhì)量”.科技術(shù)語(yǔ)研究，2005，7(4)：22.

[10]史濟(jì)斌.贊成直譯為“相對(duì)原子質(zhì)量”“相對(duì)分子質(zhì)量”.科技術(shù)語(yǔ)研究，2005，7(4)：23.

[11]史啟偵.應(yīng)該采用“相對(duì)原子質(zhì)量”.科技術(shù)語(yǔ)研究，2005，7(4)：23.

[12]周公度.建議將“原子量”作為“相對(duì)原子質(zhì)量”的簡(jiǎn)稱.科技術(shù)語(yǔ)研究，2005，7(4)：24.

[13]施開良.“相對(duì)原子質(zhì)量”“相對(duì)分子質(zhì)量”比較符合科學(xué)性原則.科技術(shù)語(yǔ)研究，2005，7(4)：24.

[14]李文鼎.兩種用法都可以，科技術(shù)語(yǔ)研究，2005，7(4)：25.

[15]姚天揚(yáng).建議給“相對(duì)原子質(zhì)量”和“相對(duì)分子質(zhì)量”加俗稱.科技術(shù)語(yǔ)研究，2005，7(4)：25.

[16]Batuecas T，Guéron J. Report of the commission on atomic weighs.Pure Appl. Chem，1962，5(1-2)：255-304.

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[18]De Bièvre P，Peiser H S.“Atomic weight”—the name，its history，definition，and units. Pure Appl. Chem，1992，64(1)：1535-1543.

[19]趙匡華.倪葆齡. 張青蓮先生的原子量新值測(cè)定. 大學(xué)化學(xué)，2003，3(3)：7-12.

[20]Chang T L，Xiao Y K. The atomic weight of indium. Chinese Chem. Lett，1991，2(5)：407-410.

[21]國(guó)際相對(duì)原子質(zhì)量表. 化工標(biāo)準(zhǔn)·計(jì)量·質(zhì)量，2004(4).

[22]Wieser M E.Atomic weights of the elements 2005. Pure Appl. Chem，2006，78(11)：2051-2066.

[23]Audi G，Wapstra A H，Thibault C. The Ame2003 atomic mass evaluation (Ⅱ). Tables，graphs and references. Nuclear Physics A，2003，729，337-676.

[24]魏星.編后語(yǔ).科技術(shù)語(yǔ)研究，2005，7(4)：27-28.

肖應(yīng)凱：中國(guó)科學(xué)院青海鹽湖研究所，810008