從劍橋留學生到物理學之神 第38章

作者:虚空圣堂

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第54章 諾獎消息

  時間轉眼來到2月。

  經過一個月,何育傑、夏元瑮、徐啓泰三人很快便適應了在劍橋大學的生活。

  三人都是這個時代的“二代”,因此哪怕在異國他鄉也完全沒什麼壓力。

  尤其是徐啓泰,這小子鬼迷心竅,有時候竟然偷偷跑出去看所謂的大洋馬,讓李奇維哭笑不得。

  於是爲了給他們增加壓力,三人每天除了正常的語言學習外,從現在開始晚上還要接受李奇維的小課指導。

  使用的就是李奇維自編的教材,目前先從物理開始,漢語教學。

  “不要以爲你們有一定的基礎了,就覺得幾百年前的物理學很簡單,看不上不想學,那是因爲你們沒有見識。”

  “來,看這道力學分析題,誰能列出每個滑輪的受力平衡方程。”

  看着簡易黑板上,那七八個小滑輪繞來繞去,三人只覺得頭大,感覺自己是井底之蛙。

  牛頓力學不就是F=ma嗎,怎麼在李老師手裏一變形,瞬間就成了如此高難度的知識。

  李奇維看着三人喫癟的表情,內心十分舒暢,《五年高考,三年模擬》,你以爲是鬧着玩呢?

  在三人崇拜的目光中,李奇維咔咔咔一頓操作,就把題目解出來了,引起一陣驚呼。

  何育傑雙目放光,“李大哥簡直比戴維斯教習強一百倍!”

  徐啓泰更是感慨,“李大哥教人比我爹還厲害!”

  夏元瑮則偷偷做着筆記,詳細記錄李奇維的解題思路,已經開始卷其他兩人了。

  接下來,就是聲學、光學、電學,李奇維就這樣一點一滴把知識揉碎,餵給這三個天賦異稟的孩子。

  他們痛苦並快樂地學習着,每一天都在不斷成長。

  這一天上午,李奇維突然被湯姆遜叫到實驗室,等他到了後,發現盧瑟福、威爾遜已經在那坐着了,沒看到實驗室其他的人。

  湯姆遜隨意理了理稀疏的頭髮,然後拿起一份信件,說道:“這是我在瑞典隆德大學的朋友寄給我的。”

  “他說今年就會頒發第一屆諾貝爾獎,具體信息伱們可以看看。”

  “哇!”盧瑟福和威爾遜頓時發出驚呼,李奇維也是一愣,他都差點忘了這件事。

  威爾遜還以爲他從清國過來,不瞭解諾貝爾是誰,於是快速介紹幾句,就急忙拿起信封,三人共同看了起來。

  李奇維當然不用細看,關於諾貝爾獎的一切,他比誰都清楚。

  在沒有諾貝爾物理學獎以前,這個時代的物理學家很難吹牛逼,因爲關於物理學術,沒有任何獎項。

  誰也不知道你的成果到底是什麼水平,外行就更不用說了,完全無法評判。

  不止物理學,其他領域的科學同樣如此,因此就急需一種評判標準。

  獎項這個東西,就是爲了宣傳和定位使用,讓真正厲害的人能傳遍世界。

  當然不能像後世,各種自封的頭銜一大堆,那是徒增笑話。

  1895年,諾貝爾把他的遺產全部捐出,設立五個獎項:物理學獎、化學獎、生理學或醫學獎、文學獎、和平獎。

  1901年,首次頒發,到了1968年,又新增一個經濟學獎。

  每年評選一次,主辦單位是瑞典和挪威,頒獎人是瑞典國王和挪威諾貝爾委員會頭頭(替代那兩個字)。

  有一點比較特殊,諾貝爾獎只頒給在世的人。

  並且按照規定,最多可以頒給兩項不同的成就,每項成就最多只能有3位共同獲獎人。

  諾貝爾獎的獲獎標準就一個:“對人類作出最大貢獻”的人士。

  這一點在物理學獎、化學獎、生理學或醫學獎上沒有異議,至於後面三個,只能仁者見仁智者見智了。

  從設立之初開始,諾貝爾獎就成爲了自然科學領域的最高獎項,無數人爲之奮鬥終生!

  哪怕僅僅是提名,都能名傳天下。

  經過五年時間的預熱,科學界對於這個獎期盼已久。

  第一屆諾貝爾獎在瑞典首都斯德哥爾摩舉辦,單項獎金有15萬瑞典克朗,相當於此時瑞典一個教授工作20年的薪水,可謂豐厚無比。

  從去年9月開始,諾貝爾物理學獎委員會就向很多學者發出了提名邀請函,邀請他們提名1901年第一屆諾貝爾物理學獎的候選人。

  這些提名者也不是隨意選取,而是委員會從瑞典的各個大學裏挑選院士、教授等。

  等到後期,往屆的諾貝爾獎獲得者也會成爲提名人。

  到了2月份,委員會就會收集好所有候選者的信息,再經過好幾輪的專家評估、篩選,確定推薦的最終候選人,此時一般到了8月份。

  等到9月,委員會再進行兩次祕密會議,最終向瑞典皇家科學院推薦最終候選人,並提交科學報告。

  然後到了10月,由瑞典皇家科學院的全體院士進行祕密投票。

  投票結果出來後,如果同意,那麼今年的諾貝爾物理學獎纔算真正塵埃落定。

  並且會在結果對外公佈之前,提前幾個小時單獨通知獲獎者,算得上一個驚喜。

  最後,將在12月10日舉行頒獎典禮,這一日期是固定的,就是爲了紀念諾貝爾的逝世。

  其餘未獲獎的候選者,他們的信息會被保密50年。

  所以整個諾貝爾物理學獎的評選過程非常嚴格、公正、很難存在內幕。

  諾貝爾物理學獎委員會更是由瑞典皇家科學院選舉產生,一般只有五人左右,非常重要。

  現在,給湯姆遜寄信的人,正是諾貝爾物理學獎委員會的成員之一。

  當然,信中是肯定沒有提及候選人相關信息的,只是好友間的一些信息分享。

  畢竟今年是第一屆,大家都沒有經驗,委員會也想採納各位業內專家的意見。

  盧瑟福和威爾遜看完信後,眼中彷彿有火焰燃燒。

  物理學家也是人,是人就有虛榮感,如今物理學第一個至高獎項,即將選舉產生,怎能不讓二人激動。

  就連老成持重的湯姆遜,此刻也是雄心勃勃,一股大佬的氣場瀰漫開來。

  李奇維雖然知道結果,第一屆諾貝爾物理學獎的獲得者是倫琴。

  但是其他候選者有哪些,他真沒關注過。

  如今,自己穿越而來,歷史會不會就此發生改變呢?

  自己左手量子論,右手光電效應,完全有一戰之力。

  其實對於前三十幾屆物理諾獎來說,簡直是神仙打架,給誰感覺都沒有問題,無非就是時間先後。

  但是畢竟是第一屆,意義非凡,很多大佬都在暗中摩拳擦掌,希望委員會能慧眼識珠。

  一時間,房間內腥松裆鳟悾栠d更是呼吸加重。

  李奇維想不通,老威同學爲何如此激動,怎麼看,第一屆諾貝爾物理學獎都和他沒關係啊。

  感謝【曾經1愛】、【MCY379】的月票。感謝各位書友的推薦票。留個鉤子,猜猜第一屆諾貝爾物理學獎花落誰家。

第55章 一章教你搞懂狹義相對論

  卡文迪許實驗室,師徒四人終於從興奮中平靜下來。

  湯姆遜接回信件,中氣十足地說道:“在座的各位,都有機會衝一衝這個獎項。”

  “哪怕第一屆不能入選,後面幾屆依然有很大的機會。”

  “比如盧瑟福,你的結果今年才發表,估計委員會就是想提名,也來不及了。”盧瑟福點點頭,不是很在意,反正他也沒準備在第一屆裏廝殺。

  “布魯斯,你就不好說了,我個人非常看好你的成就,但伱畢竟太過年輕,那些物理宿老們可能會有偏見。”李奇維也知道的自己短板,不過他沒有放棄。

  “至於威爾遜,你也不要氣餒,等你的雲室設計成熟後,也必然是諾獎級別的成果。”

  “也許十幾年後,我們卡文迪許實驗室會有四個諾貝爾物理學獎獲得者。”

  湯姆遜意氣風發,三人都被他的自信所感染,房間內充滿爽朗的笑聲。

  只有李奇維知道,實驗室的輝煌可遠不止於此。

  而他自己也不能停下腳步,那就暫定一個小目標:狹義相對論。

  如果說量子論是否定了牛頓的“連續”時空觀,物理學家們在直覺上還能接受。

  畢竟在宏觀世界,牛頓力學定律依然起支配作用,量子論與牛頓力學只是對物質的研究尺度不同。

  那麼狹義相對論則是否定了牛頓的“絕對”時空觀,物理學家們無論如何也接受不了。

  狹義相對論是徹底顛覆了牛頓經典力學,甚至可以直接說,牛頓力學就是錯的。

  所以當愛因斯坦在1905年第一次提出狹義相對論後,當時的物理學界沒人認可,一方面是牛頓的權威,另一方面則是這個理論太大膽。

  與廣義相對論那複雜到極致的數學變換相比,狹義相對論其實沒有多少高深的數學知識。

  這個理論的難點,其實在於人們對於時空觀念的轉變,需要反直覺,拋棄從小到大的固有思維。

  狹義相對論有兩條基本原理(公理,不證自明):狹義相對性原理和光速不變原理。

  狹義相對性原理:在一切慣性參考系(靜止或直線邉拥膮⒖枷担┲校形锢矶啥际堑葍r的。

  光速不變原理:在一切慣性參考系中,光在真空中的速度c永遠不變。

  對於第一個原理,很好理解,因爲這完全符合人類的直覺。

  其實早在1632年,伽利略就提出了這個原理:相對於慣性系做勻速直線邉拥娜我粦T性系,力學規律是相同的。

  比如雖然地球在宇宙中不停地邉樱遣还芩乃俣仁嵌嗌伲覀冊谏厦孀鰧嶒灦紱]有任何差別。

  不管你是在南極做實驗和還是在北極做實驗,得出的物理規律一定是相同的。

  至於第二個原理,則是理解狹義相對論最大的攔路虎。

  首先我們要明白,光速不變原理不是愛因斯坦假設的,而是通過理論和實驗測出來的,是真實的自然現象。

  當年麥克斯韋橫空出世,他的電磁方程組,得出的結果竟然發現光速c是一個恆定值,約30萬公里/每秒。

  後來又有很多物理學家,做了各種各樣的實驗,最後都發現光速c確實是一個常數,實驗和理論吻合。

  雖然麥克斯韋當初推導光速時,是基於空間中存在“以太”這個特殊參考系。

  但不幸的是,後來的結果證明了以太不存在,這就是第一朵烏雲的本質。

  同時也是這個時代,困擾無數物理學家的最大障礙,沒有人能理解光速c不變。

  其實,如果想要理解光速不變原理,需要從兩個角度去考慮。

  第一,光速與光源的速度無關。

  假設一個人A在草地上快速奔跑(速度大),然後打開手電筒;接着又緩慢行走(速度小),再次打開手電筒。

  這兩個過程在另一個人B觀察來看,手電筒的光速居然是一樣的,都是c,這就很奇怪。

  因爲如果把手電筒換成木棍,這兩種情況下把木棍投出去,則B觀察到的木棍飛行速度肯定不一樣。

  根據牛頓的慣性定律和直覺,人在助跑後,木棍能投的更遠(假設投擲的力一樣)。

  問題來了,爲什麼慣性對木棍起作用,對光就不起作用呢?

  後世的我們知道,第一因爲光沒有靜止質量,所以也就沒有慣性;第二光是瞬間激發的,打開手電筒之前,光並不存在。

  光在產生出來的一瞬間,就和光源沒有關係了,不僅人A的速度不影響光速,就連地球的公轉速度也不影響光速。

  這一點現在應該可以很好理解了吧。

  難的是第二點,光速與觀察者的速度無關。

  假設現在沒有B這個觀察者了,而是A拿着手電筒勻速奔跑,自己觀察光速。

  在打開手電筒的瞬間,A有三種選擇,第一繼續向前奔跑,第二靜止不動,第三掉頭往回跑。

  結果在這三種情況下,A觀察到的光速全是一樣的,都等於c。

  這又是非常反直覺的現象。

  因爲光既然有一個具體的速度,那麼順着光跑,應該會觀察到光速變慢;逆着光跑,則會觀察到光速變快。

  可現實卻不是這樣,爲什麼牛頓力學的速度疊加不再起作用呢?

  這就涉及到時空的本質以及時空轉換了,也是狹義相對論最最最難理解的點。