從劍橋留學生到物理學之神 第51章

作者:虚空圣堂

  1901年8月30日,第一屆物理和化學青年學者會議,在比利時首都布魯塞爾的大都會酒店舉辦。

  物理分會現場,十幾個人隨意地分坐在長桌兩邊。

  長桌的首位,坐着的自然是李奇維和盧瑟福,兩位大佬,分在兩邊。

  在他們前方,有一塊一人高的板子,上面貼有白紙,用於腥穗S時演算和書寫。

  李奇維首先站起來,發表舉辦本次會議初衷的簡短講話,並歡迎來參加的各位青年才俊。

  然後就讓盧瑟福開頭,講述目前卡文迪許實驗室在原子結構領域的成果,以及他的放射性研究。

  盧瑟福沒有自持身份而倨傲,不會因爲在座人的學生身份,而看不起他們。

  物理領域,從來都是達者爲先,不以身份論英雄。

  相反,他比在歐洲放射學會議上,講的更細緻和通俗易懂,沒有半分不耐煩的情緒。

  房間內的學者全都聽的如癡如醉,他們對能接觸到這種高端知識,非常珍惜,有人甚至在做筆記。

  “自從英國物理學家道爾頓創立原子學說後,很長一段時間內,人們都認爲原子就是一個實心的小球,無法再分。”

  “但是,1858年,德國物理學家普呂克爾在做氣體放電實驗時,發現了一種奇怪的射線。”

  “後來1876年,德國物理學家戈德斯坦,重新優化了實驗。”

  “他在一根透明玻璃管的兩邊,放上兩個電極。”

  “然後當在電極之間加上近萬伏的電壓後,玻璃管壁上出現了淡淡的熒光。”

  “由於這種熒光是從電極的陰極上射出來的,所以戈德斯坦就將它命名爲陰極射線。”

  “此後,很多物理學家對陰極射線的本質,進行研究,有人認爲是電磁輻射,有人認爲是帶電微粒。”

  “最終,我的導師湯姆遜,使用多種不同的材料做陰極,發現得到的陰極射線的荷質比是相同的。”

  “然後他又通過實驗測量了射線組成微粒的質量,發現它的質量竟然是氫原子的1/2000。”

  “這說明原子內部還存在更小的結構,我的導師將它命名爲‘電子’。”

  說完,盧瑟福又在白紙上,畫出來原子的棗糕模型,配上相應的邉臃匠獭�

  “這就是我導師提出的原子結構模型,用力學定律可以完美解釋這些電子的邉印!�

  “但是目前關於原子內部的正電荷部分,我們還一無所知,不知道是什麼存在形式。”

  “我的導師認爲,正電荷是均勻地分佈在原子內部。”

  “而我的研究方向,就是探索原子內部的結構組成。”

  李奇維佩服地看着盧瑟福,果然不愧是能教出好幾個諾獎學生的神人。

  不僅條理清晰,而且形象生動,哪怕是一個不懂物理的人來,也能知道盧瑟福說的是什麼。

  這證明了他深厚的物理基礎,因爲只有自己完全搞懂,才能給別人講解時舉重若輕。

  他內心吐槽,要是後世有這樣的老師教自己,說不定也能碰瓷一下諾獎。

  這時,勞厄小心翼翼地舉起手,李奇維道:“勞厄,放鬆點,這裏不是你的畢業答辯,有什麼問題直接說。”

  一句話讓腥斯笮Γ瑒诙虿缓靡馑嫉孛^,然後說道:“盧瑟福教授,你好,我最近在跟倫琴教授學習X射線的知識。”

  “我想知道,X射線和電子射線,與所謂的放射性射線有什麼區別嗎?”

  盧瑟福微微一笑,“你如果聽過我之前在巴黎的講座,應該就會更清楚了。”

  “倫琴教授發現X射線時,還不知道電子的存在。”

  “當時他用陰極射線轟擊了陽極金屬靶材時,發現了X射線。”

  “現在我們知道,X射線是電子與金屬原子發生某種作用後,產生的新物質。”

  “我想伱已經看出來,不管是X射線還是電子,他們的產生都需要某種特定的條件。”

  “而天然射線不一樣,無論給放射性物質施加什麼樣的物理或化學條件,它都能自發地放出射線。”

  勞厄突然說道:“那是不是說明,原子的內部肯定不止電子一種結構,不然怎麼會有各種射線呢?”

  盧瑟福一驚,好敏銳的洞察力和邏輯能力,這個小夥子不簡單。

  於是,他說道:“勞厄是吧,果然名師出高徒,你的想法非常有意思,幾乎可以證明原子內部肯定另有結構。”

  “至少從已經知道的α射線的本質來看,只有電子是解釋不了這些現象的。”

  李奇維也是震驚地看着勞厄,果然大佬在年輕時就已經很牛逼了,只能用天賦去解釋。

  這時,玻恩忽然問道:“盧瑟福教授,既然原子內部有很多電子,而你又說電子的邉臃吓nD力學定律。”

  “那麼電子是如何保證能一直邉幽兀哪芰縼碓词鞘颤N?”

  “如果按照圓周邉与x心力的方程去解,那電子跌落軌道後去哪了呢,是發射出來了嗎?”

  “這”盧瑟福突然語塞,心想布魯斯你從哪找到的這些妖孽,一個比一個厲害。

  他確實沒辦法解釋,只能說電子一直都是那樣。

  甚至這個問題讓李奇維也是一愣,他一瞬間也沒想好該怎麼解釋。

  兩人同時慶幸,幸虧沒有端架子拿大,不然現在就出糗了。

  盧瑟福清了清嗓子,此刻他再也不敢小瞧這些年輕人,雖然他們是本科生,但是思維極度跳躍。

  這次的會議也讓他感覺很滿意,有一種被挑戰的感覺。

  “這個問題我暫時無法回答,我和布魯斯都對現在的棗糕模型,抱有懷疑態度。”

  “也許在以後,等我的研究進一步突破,我可能可以回答你的問題。”

  玻恩點點頭,依然表示感謝。

  李奇維看着他,心道不愧是以後和能海森堡一起,創立量子力學矩陣力學表述的人,犀利已初見端倪。

  這時,密立根又開口說道:“盧瑟福教授,我想請問,湯姆遜教授在測量電子的電荷時,使用的是什麼儀器和方法。”

  盧瑟福知道他就是證明光電效應的那位,一個很出色的實驗物理學家。

  但是自己對於儀器這塊,不是特別精通,於是他讓威爾遜代爲回答。

  威爾遜終於找到表現的機會,侃侃而談,從機械設計到電路搭建,無所不知。

  然後順帶提了自己的雲室多麼牛逼。

  密立根聽的兩眼放光,感覺如獲至寶。

  真實歷史上,密立根就是受到雲霧方法的參考,於1909年,通過實驗精確地測量了電子的電荷。

  很快,下一個就是李奇維分享了。

  感謝各位書友的月票和推薦票。

第77章 李奇維變換,驚豔腥耍�

  在腥似谂蔚哪抗庵校钇婢S緩緩站起,朗聲說道:“今天在這裏,我不想講量子論和光電效應。”

  “因爲我覺得那太簡單了,以在座各位的智商,肯定都能輕易理解。”

  說完,大家都跟着發笑,不少人都覺得李奇維很幽默,完全不像想象中的恃才傲物。

  “因此,我決定講一些很新的東西,我自己也沒有把握的物理前沿問題:光速不變。”

  嘶!

  腥藷o不震驚。

  光速不變可是涉及到了開爾文勳爵的預言啊。

  在場的都是物理領域的學者,自然知道第一朵烏雲問題的本質。

  只是李奇維去年才解決了第二朵烏雲問題,難道今年就要再解決第一朵烏雲?

  就算是天才,也不可能天才到這種程度吧。

  太誇張了!

  李奇維把所有人的表情盡收眼底,嘴角含笑,“我當然沒有能力直接解決第一朵烏雲,但我想從光速不變這個角度,談談我的看法。”

  “麥克斯韋方程組推導出,光速在真空中的速度是恆定的,與參考系無關。”

  “這顯然違背了牛頓力學。”

  “物理大佬們曾提出,存在一個絕對靜止的參考系:以太,它是光速的參考系,企圖解決這個矛盾。”

  “但我們知道,邁克爾遜-莫雷實驗表明,以太並不存在!”

  “爲了解決這個問題,我苦思冥想,終於得到了一點靈感。”

  “說來也巧,當時在倫敦量子會議結束後,荷蘭物理學家洛倫茲教授,曾私下找我聊天。”

  “我們倆討論到了光速不變這個問題。”

  “洛倫茲教授突發奇想,他認爲以太依然存在,光速在以太中的傳播是一種特殊情況。”

  “只要做一種假設:以太在邉拥姆较蛏蠒湛s,從而導致了光速不變。”

  “如此一來,光速並非真的不變,而是以太收縮的表現形式。”

  “這樣就可以完美解釋光速不變,牛頓體系就不會與麥克斯韋電磁體系衝突了。”

  “後來,我根據他的說法,給出了變換的數學形式,如下。”

  說着,李奇維開始在白紙上寫出推導過程,眼花繚亂的公式,看的在場的人頭皮發麻。

  只有愛因斯坦兩眼放出神光,恨不得把李奇維融化,塞進腦子裏。

  李奇維此刻已經進入忘我的境界,開始手撕洛倫茲變換哦不現在應該叫李奇維變換了。

  “大家請看,這個是絕對時空觀下的伽利略變換,用於參考系的轉換。”

  “現在,我只要把光速不變這個設定加進去,就會形成一個新的變換。”

  “我暫時將它命名爲【LQW變換】,它的數學形式是這樣。”

  當李奇維在黑板上,經過無數複雜的咚悖瑢懴翷QW變換的數學公式後,在場的腥艘讶淮魷�

  因爲他們是物理學家,而且還是實驗物理學家居多,很多人的數學水平不敢恭維。

  而數學好的,如玻恩等人,現在太年輕,對烏雲問題了解太少,沒有深厚的物理底蘊,也是看的一知半解。

  “布魯斯,你啥時候偷偷揹着我鑽研數學了。”威爾遜一臉苦相,李奇維總是能拿出他沒見過的新東西。

  “真是驚才絕豔的想法,布魯斯,單憑這個公式,你都能發篇震驚物理學界的論文了。”盧瑟福不由得讚歎。

  “原來布魯斯你的數學功底也如此強悍,我還以爲伱就是想象力逆天呢?”密立根羨慕地說道,搞理論的就是看起來瀟灑。

  至於其餘幾個小輩,此刻都在竊竊私語,LQW變換就相當於從某個角度解釋了第一朵烏雲。

  李奇維帶給他們的震撼可想而知。

  看着腥梭@訝無比的樣子,李奇維很享受。

  他心中默唸:對不起了,洛倫茲老哥,把你1904年的成果提前截胡了。過幾天我去荷蘭,請你喫一頓好的。

  真實歷史上,洛倫茲被稱爲最接近狹義相對論的人。

  因爲愛因斯坦直接否定以太,在光速絕對不變的基礎上,推導出的結果和洛倫茲變換一樣。

  其實也很好理解,兩人推導的基礎其實都是光速不變。

  只不過洛倫茲受傳統概念影響太深,在牛頓力學體系的禁錮下,只能加上以太。

  而愛因斯坦直接則認爲時空本身就是相對的,會發生收縮,根本不需要以太的存在。

  所以兩人的公式完全相同,但物理意義卻天差地別。

  此刻,當李奇維的雙眼與愛因斯坦對視後,從後者那雙幾乎要噴出火焰的神眸中。

  李奇維微微一笑,這口飯,他是喂對了。

  在場的人,只有愛因斯坦知道這個變換,背後的意義是何等驚天動地。

  他甚至顧不得腥说姆磻谷恢苯诱玖似饋恚∨艿桨准埫媲埃闷鸸P就開始計算。

  說話的語氣甚至有點顫抖,“布魯斯,你真的認爲這是以太收縮導致的嗎?”

  李奇維配合着做出驚訝的表情,“難道.你是說.時空變換?”