作者:虚空圣堂
他們的學術並非是純粹的學術,而是牽扯着國家與俗世的利益。
而玻爾不同。
李奇維對於玻爾的教導,沒有任何的利益關係在裏面。
這一點,連克里斯、格里高利也比不上。
只有在玻爾身上,李奇維才體會到知識傳承的神聖之感。
國家與個人,現實與理想,華夏與世界。
李奇維身上揹負的太多,幾乎掩蓋了他骨子裏對學術的熱愛。
沒有這種熱愛,他前世也讀不到博士。
李奇維反而想感謝玻爾。
沒有玻爾,他覺得自己只是上天派來拯救華夏的機器人而已。
機械地完成各種任務,學術只是他的工具,研究只是他的手段。
而玻爾的存在,讓李奇維感受到純粹學術的溫度。
那種追求宇宙真理的浩瀚意境,遠遠超過了家國情懷。
李奇維縱然有着後世的知識,但後世也有無數的烏雲沒有解決。
這一世,他註定可以無拘無束地,和歷史上那些天才一起,參與到偉大的物理盛世之中。
而這盛世,將是他親手開啓的。
這一刻,玻爾忽然感覺眼前的布魯斯教授,發生了極爲特殊的變化。
如果說之前的布魯斯教授,是高高在上的神靈,物理學的一切都引不起他絲毫的情緒波動。
那麼現在的他,就好像多了一絲人味,讓人覺得觸手可及,是個真實的存在。
甚至玻爾還從李奇維的眼神中,感受到熱血和激盪。
那是布魯斯教授會出現的情緒嗎?
以對方的地位,即便是自己這篇論文,也不應該引起如此反應吧。
忽然玻爾菊花一緊,他想到了一種可能,“不會吧,別嚇我。”
都說英國佬好這一口,布魯斯教授不會是待久了被傳染了吧。
李奇維從遐想中平靜下來,就看到了玻爾那奇怪的眼神。
他頓時明白過來,哭笑不得,照着玻爾的頭就是一巴掌。
“快滾蛋,趕緊把論文發表。”
“是時候讓物理學界感受我們國王學派的恐怖實力了。”
玻爾神色激動,豪情萬丈,師徒二人同時哈哈大笑。
1911年3月1日,《自然》雜誌在封面發表了玻爾的論文:《論原子的結構》。
全文共分爲兩個部分。
第一部分主要分析了行星模型的缺陷。
玻爾在論文中表示,按照行星模型的理論,電子圍繞原子核做圓周邉印�
這是一種變加速邉印�
因爲電子的速度方向在不斷變化,所以其加速度也在不斷變化。
按照麥克斯韋方程組計算,電子帶電,所以加速邉訒䦟е码妶霭l生變化。
而變化的電場又會激發出變化的磁場。
變化的磁場又反過來激發出變化的電場。
電場和磁場不斷交替,電子的能量就以電磁波的形式向外輻射。
最終,因爲能量損失,電子失去穩定性,軌道半徑不斷縮小,墜入原子核中。
且上述過程會在極短的時間內就完成。
按照布魯斯的行星模型,原子是不穩定的,無法存在,這顯然與事實不符。
第二部分,玻爾提出了自己的理論,對行星模型進行改造。
他首先提出了電子的【穩定態軌道】概念。
認爲行星模型中電子的軌道不是任意連續的,而是只能在特定的軌道上做圓周邉印�
即電子的軌道是量子化的。
爲此,他引用了凱斯教授關於電子角動量的論文。
電子角動量的量子化,證明了軌道量子化的合理性。
接着,玻爾提出【軌道量子數】的概念,他用字母【n】來表示。
即如果一個原子中的電子只有一個穩定態軌道,則它的軌道量子數就是1,也就是n=1。
n只能爲大於1的正整數。
在每個軌道上,電子都有自己特定數值的軌道能量。
玻爾把電子的軌道能量數值稱爲【能級】,用【En】表示,其中n代表是第幾軌道。
即能級是軌道具有的能量大小的概念,而不是指軌道本身這個概念。
此外,n=1時,電子具有最低的能級,這種【狀態】稱爲電子的【基態】。
而電子處在其他能級則稱爲電子的【激發態】。
n的數值越大,電子的能級越高。
不同原子中的電子,其基態和激發態的能級各不相同。
論文以【氫原子】爲例,計算了電子各能級的大小,以及相應的軌道半徑。
其中基態的能級爲【-13.6電子伏特】,也記爲【-13.6eV】。
(【eV】是能量單位,e表示電子,V是電壓。)
(這個單位表示一個電子在通過1V的電勢差後,所獲得的動能。)
(這個能量單位相比焦耳,非常非常小,專門用來表示原子層面的能量。)
(注意eV前面有個【-】負號,所以數字越大,能量數值越小,最外層電子的能量是0。)
(電子的能級爲負,是因爲電子本身的動能,小於電子與原子核組成系統的電勢能的絕對值。)
(而電勢能是負值,所以電子的總能量等於動能加電勢能,是負值。)
接着,玻爾通過理論計算,證明了其他能級的大小,等於基態能級除以軌道量子數的平方,即E/n。
比如n=2時,能級爲(-13.6eV/4=-3.4eV)。
然後,玻爾還計算了電子在基態時,其軌道半徑的大小。
而其他能級的軌道半徑,等於基態的軌道半徑乘以n。
比如如果基態的軌道半徑是2,則n=2時的軌道半徑是2×4=8。
至此,玻爾在論文中建立了量子化的原子模型,其核心就是量子化的電子軌道。
(注意,此時玻爾在論文中沒有提出【電子躍遷】的概念。)
論文一經發表,瞬間在物理學界引起了超級地震。
轟!
所有物理學領域的人,都被玻爾的這篇論文震驚的說不出話來。
這一刻,全世界所有的物理學家都在反覆閱讀玻爾的論文。
“哦,我的上帝啊,這篇論文簡直顛覆了我的認知。”
“可怕的玻爾,電子的軌道量子化,這個想法實在是太天才了。”
“這是量子論的又一次偉大勝利。”
“玻爾,就是那個年輕時號稱要推翻布魯斯的小夥子嘛,他竟然真的做到了。”
“布魯斯推翻了他的導師,現在他又被自己的學生推翻了,這簡直可以成爲物理學的傳奇了。”
“哈哈哈,布魯斯竟然也有被別人否定的一天,真是稀罕啊。”
“繼湯姆遜棗糕模型,布魯斯行星模型之後,現在又出來一個玻爾模型了。”
玻爾在論文中提出的量子化原子模型,在很短時間內,就被物理學家們簡稱爲玻爾模型。
這體現出該理論帶給所有人的震撼。
美國,芝加哥大學。
邁克爾遜、密立根、哈勃,三人在辦公室內聊天。
邁克爾遜的辦公桌子上,帶有玻爾論文的《自然》期刊已經卷邊了,顯然它被翻閱了很多次。
邁克爾遜長嘆一聲,“哎,想不到啊,當初那個看起來愣頭愣腦的小子,經過布魯斯的調教,竟然成長到了這一步。”
“我還清楚地記得,他在第一屆布魯斯會議上當記錄員的情形。”
“那時,他雖然看起來很機靈,但還是個毛頭小子。”
“這纔多短的時間啊。”
“我都分不清到底是他本身就是天才,還是布魯斯的教育方法太厲害。”
“他應該是首個證明布魯斯錯誤之處的人吧。”
“真是後生可畏啊。”
密立根聽完後止不住地點頭。
他當年也是通過實驗,驗證光電效應的青年才俊。
但是和玻爾一比,差距就有點大了。
而且他今年已經43歲了,從年齡看已經步入下坡路。
和玻爾這種生猛的後輩相比,他除了論文看的比較多外,就沒有任何優勢了。
“布魯斯真是太可怕了。”
“他自己是絕頂天才也就算了,沒想到隨便招收的博士生,也是超級天才。”
“他要是美國人那該多好啊。”
這時,兩位美國物理學界的大佬齊齊看向哈勃。
哈勃突然感受到莫名的壓力。
內心緊張,“上帝啊,不會想讓我和玻爾去比吧。”
邁克爾遜語重心長地說道:“哈勃,你之前想說去歐洲留學,本來我是很不贊成的。”
“但現在看,你的決定是正確的。”
“你要是留在美國,反而會埋沒了你的天賦。”
“哈勃,我支持你去歐洲留學。”
“你想好去哪個國家哪所大學了嗎?”
哈勃沒有多思考,斬釘截鐵地說道:“我想去布魯斯教授那裏進修兩年,然後回到芝加哥大學攻讀博士。”
邁克爾遜聞言大喜,連說道:“好!好!好!”
“哈勃,我沒有看錯伱,你身上肩負着美國物理學的未來。”
“布魯斯那裏,我來和他說。”
“想必他不會拒絕你的。”
密立根也微笑着看向這個年輕人。
對方沒有盲目地想成爲布魯斯的博士生,而是單純去進修,可見其愛國之心。
要是換作一般人,恐怕早都迫不及待地想投入到人家的門下了。
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