從劍橋留學生到物理學之神 第107章

作者:虚空圣堂

  當李奇維說完後,發現理查森正聽的如癡如醉,過了好久,對方纔說道:

  “布魯斯,你講的也太好了。”

  “我感覺你特別適合當物理老師,能做你的學生一定很幸福。”

  “如此複雜深奧的理論,被你說出來後,就感覺滐@易懂,好像我上我也行。”

  “哈哈哈。”說的威爾遜和李奇維哈哈大笑。

  這時,威爾遜也感嘆,“這樣分析的話,洛倫茲教授確實更勝一籌。”

  “他直接從理論上預測了電子的存在,就和當初麥克斯韋預測電磁波存在一樣。”

  李奇維也十分佩服,“是呀,洛倫茲教授確實算是新一代理論物理學家的領袖級人物。”

  “他根據電子論,甚至還直接計算出了電子的荷質比,和湯姆遜教授的測量結果基本吻合。”

  “所以,我有預感,今年的物理諾獎,很可能會頒發給洛倫茲和塞曼。”

  果然,當然也是必然,1902年10月15日,第二屆諾貝爾物理學獎公佈。

  獲獎者爲荷蘭萊頓大學的洛倫茲和荷蘭阿姆斯特丹大學的塞曼。

  消息一經傳出,立刻受到無數物理學家的熱議。

  李奇維的這段分析,也被威爾遜和理查森傳了出去。

  因爲他們倆對李奇維實在是佩服的五體投地。

  這他娘預測的也太準了!

  有了李奇維的影響加持後,很多之前不熟悉洛倫茲成果的物理學者們,也開始關注洛倫茲。

  之前在相對論研討會上,洛倫茲給大家的感受主要是口才好。

  沒想到仔細研究才發現,人家的物理實力比口才還要好。

  果然應了那句,聰明人幹什麼都能顯示出聰明。

  隨着第二屆物理諾獎的公佈,原本就流行的原子領域更是如火上澆油一般。

  無數學者紛紛跨入這個研究領域,想做出一番成就。

  其實也還很好理解。

  第一屆物理諾獎的量子論,自從李奇維發表光電效應後,好像就沒有更深入的進展了。

  至於狹義相對論,這個理論太魔幻了,很多物理學家都望而卻步,更不要提其他人了。

  而原子結構研究就不同了。

  之前的放射性,現在又被諾獎承認的電子論,都證明了原子內部大有乾坤。

  作爲以研究原子出名的卡文迪許實驗室,如今在物理學界,幾乎快要成爲第一實驗室了。

  不僅培養出了盧瑟福、李奇維這樣的青年物理學家,而且還有湯姆遜這樣的資深大佬坐鎮。

  一時間,無數人都想申請在卡文迪許做博士或者訪問研究。

  面對這種物理熱潮,李奇維淡淡一笑。

  就讓這愈演愈烈的東.不.原子熱,成爲他的原子核式結構發表的前奏吧。

  行星模型的博士論文,註定又將在物理學界,掀起無盡的震盪!

  他又要開始裝逼了。

  (本章完)

第137章 原子行星模型,震驚物理學界!

  自從第二屆物理諾獎公佈後,關於原子結構的研究開始成爲主流。

  由於現有的光學顯微鏡無法直接觀測到原子和電子,所以物理學家們主要通過想象來研究原子結構。

  就和洛倫茲想象電子存在一樣。

  當前世界上,除了卡文迪許等少數頂級實驗室,想要開展針對原子的研究還是很艱難的。

  這也是爲什麼連威爾遜都那麼受歡迎,他的雲室現在成了搶手稀罕貨。

  現在這個時代,研究微觀粒子的最重要手段就是磁場。

  只要粒子帶電,通過磁場偏轉就很容易計算出它的性質,如質量、電荷等。

  而威爾遜的雲室,更是直接能讓物理學家們觀測到粒子的咝熊壽E,因此顯得非常高端。

  湯姆遜的棗糕模型,就是在這種得天獨厚的條件下被提出的。

  其實在這之前,開爾文勳爵曾提出實心帶電球模型。

  他認爲電子是均勻帶正電的球體,裏面埋藏着帶負電的電子,正常狀態下處於靜電平衡。

  後來這個模型被湯姆遜加以發展,就變成了棗糕模型。

  棗糕模型認爲電子分佈在球體中,就像棗子點綴在糕點表面一樣。

  模型不僅解釋了原子爲什麼是電中性的,電子在原子裏是怎樣分佈的。

  而且還能解釋陰極射線現象和金屬在紫外線的照射下能發出電子的現象。

  湯姆遜還根據模型,估算出原子的大小約0.1納米,這是非常了不起的成就。

  正是因爲棗糕模型能解釋很多現象,所以被大多數物理學家所接受。

  但是有了狹義相對論的例子在前,現在什麼理論都不敢號稱權威了。

  大家發現理論完全可以超越實驗,甚至指導實驗。

  雖然湯姆遜有着卡文迪許這樣好的實驗室,但是他的理論也未必就是正確的。

  原子結構也許另有乾坤。

  於是,這段時間以來,每天都有不同的論文發表,設想原子如何包容電子,內部結構是什麼樣的。

  10月20日,法國物理學家佩蘭(1926物理諾獎),在法國物理學會上,通過猜想,提出了一種原子結構模型。

  他認爲原子的中心是一些帶正電的粒子,外圍是一些繞轉的電子。

  電子繞轉的週期對應於原子發射的光譜頻率,最外層的電子拋出就發射陰極射線。

  佩蘭的模型基本已經和核式結構很接近了。

  然而他沒有實驗數據,因此無法描繪出原子正電中心的具體大小等性質。

  10月22日,德國物理學家萊納德(1905物理諾獎),提出了中性微粒動力子模型。

  他認爲原子的大部分體積是空無所有的空間,剛性物質只佔據十萬分之一的位置。

  他還設想剛性物質就是原子內部正電粒子和負電電子的結合體。

  10月28日,扶桑物理學家長岡半太郎,在東京數學物理學會上,提出了“土星模型”結構,並將論文發表在了英國和德國的期刊上。

  他在論文裏批判了湯姆遜的棗糕模型,認爲正負電不能相互滲透。

  他的土星模型認爲:原子內部帶正電的核心有電子環轉動。

  通俗地說,一個大質量的帶正電的球,外圍有一圈等間隔分佈着的電子以同樣的角速度做圓周邉印�

  電子的徑向振動發射線光譜,垂直於環面的振動則發射帶光譜。

  然而,長岡半太郎的理論雖然極爲接近原子核式結構了,但依然是一種猜想,沒有堅實的實驗基礎。

  而且,對於所謂大質量的正電球,他也無法闡述其具體性質,和佩蘭有點像。

  當看到小鬼子都發表論文了,李奇維徹底坐不住了。

  如今的他已經改變了歷史,說不準就會讓小鬼子捷足先登了。

  只要長岡半太郎再想辦法補充一點實驗,也許就真能比自己提前搞出行星模型了。

  於是,在和湯姆遜教授詳細地討論了三天後,得到對方的同意,李奇維終於發表了自己的博士論文內容。

  1902年11月1日,《自然》期刊首頁發表了一篇名爲《物質對α粒子的散射及原理結構》的論文。

  作者:布魯斯·李!

  該論文通過詳實的實驗數據,介紹了α粒子通過轟擊金原子後,產生的各種散射行爲。

  其中一個最重要的數據:每入射八千個α粒子就有一個α粒子被反射回來。

  這個結果有力地證明了原子內部必然存在一個大質量核心。

  論文將稱其爲【原子核】。

  原子核帶正電,集中在原子內部一個很小的區域。

  通過實驗數據計算,原子核質量佔據了整個原子質量的99.9%以上。

  根據以上這些真實而嚴謹的實驗數據。

  李奇維在論文裏提出了他的行星模型猜想:

  即原子就像太陽系,原子核是太陽,佔據最大的質量,帶負電的電子就是繞着太陽咿D的行星。

  在原子內部,支配它們之間的作用力是電磁相互作用力。

  論文一出,物理學界舉世震驚!

  這篇論文的重要程度甚至不亞於狹義相對論。

  而發表這篇論文的李奇維,則再一次讓所有人目瞪口呆,只能佩服的五體投地。

  “什麼情況,布魯斯·李不是理論物理學家嗎?怎麼現在又從事原子結構研究了?”

  “而且一出手就是如此重磅的論文,他的天才程度簡直讓人絕望啊。”

  “哦,我的上帝,真的有人能橫跨理論物理和實驗物理兩大方向嗎?”

  “關鍵是在每個領域都做出了足以改變物理學界的成果。”

  加拿大麥吉爾大學,盧瑟福看着手裏的論文,苦笑不已。

  “哎,要是當初我堅持下去,恐怕發現原子核的人就是我了。”

  他的助手索迪,在一旁笑道:“盧瑟福教授,您當初爲何要放棄對原子結構的研究?”

  盧瑟福嘆氣道:“嗐,也不是放棄,只不過我把放射性的研究排在了第一位。”

  “滿腦子想的都是鈾鹽的放射性,α粒子的實驗就被我暫緩了。”

  “之前湯姆遜教授告訴我,布魯斯在α粒子轟擊實驗上,取得了突破性進展,我還納悶呢。”

  “我當時也做了部分實驗,感覺沒什麼成果啊。”

  索迪安慰說道:“看來做物理實驗也需要好的邭獍 !�

  盧瑟福擺擺手,不再懊惱,而是豪氣地說道:“沒事,反正我也不差這一個成果。”

  “我們的元素蛻變假說,馬上就要完成了,到時候肯定不比布魯斯的行星模型差。”

  索迪也笑道:“盧瑟福教授,跟着你學習,是我最大的幸摺!�

  索迪就是在盧瑟福身邊,研究天然放射性元素,最後才提出同位素的概念。

  英國皇家學會例行會議上,開爾文勳爵正和湯姆遜閒聊。

  “哈哈哈,這個布魯斯真是一刻也閒不下來啊,剛剛宣佈推翻牛頓,現在又想推翻自己的導師了。”

  “湯姆遜,你現在是什麼感受?”

  “哎,我當初看到他提交給我的論文初稿時,也被嚇了一大跳。”

  “這個課題,還是盧瑟福留下來的,沒想到在布魯斯手裏開花結果了。”

  “那小子實在太聰明瞭,不僅理論厲害,做實驗也非常優秀,好多儀器都是他自己組裝的。”

  “我感覺他的前途不可限量。”

  開爾文勳爵笑道:“你們卡文迪許這一派,算是物理學界的豪門了。”

  “先是有麥克斯韋,然後是瑞利勳爵,現在又是伱執掌實驗室。”

  “你退休後,有沒有打算讓布魯斯當卡文迪許的第四任實驗室主任啊。”

  湯姆遜苦笑,“可惜布魯斯不願意加入英國國籍,不然他肯定會有更大的成就。”