第417章 原子学巨大突破!原子核可再分!质(1/2)
第417章 原子学巨大突破!原子核可再分!质子面世!物理学界轰动!
20世纪前期三十多年,物理学最重要的理论就是相对论和量子力学。
这两种理论都有各自的物质和存在基础。
相对论适用于宇宙时空和宏观天体的研究。
而量子力学则是描述微观粒子运动规律的,其根基就是原子结构的研究。
理论和实践的关系,在两大理论上得到了很好的体现。
在李奇维前世,天文学和微观粒子学都有各自的终极问题。
天文学:宇宙的起源是什么?
微观粒子学:宇宙中存在的几十种基本粒子,它们之间的关系是什么?能否统一?
这两个终极问题,一直困扰着无数物理学家。
前人挖的坑,只能后人来填了。
而现在,1919年,原子学即将开始挖坑了。
剑桥大学,卡文迪许实验室。
卢瑟福在担任实验室主任后,默默向李奇维偷师了很多教学方面的经验。
大组会就是其中一项。
每月选取其中一天作为大组会,整个实验室所有人都要参加。
然后按照固定的顺序,各研究生轮流上台报告自己的研究成果,台下其他人可以随意提问。
有时候,各导师和研究员也要上台分享。
通过这种方式,一方面让学生查漏补缺,看清自己研究的问题。
另外一方面,还能给学生制造一点心理压力。
当着那么多同门和导师的面,要是自己的研究是鬼混的,做的和翔一样,那简直无地自容。
这种模式对于天才毫无影响,但是却能有效提高普通学生的自制力。
所以卢瑟福试用一段时间后,就立刻采用了。
然而制度实施后,所有人心中只有一个想法:
“布鲁斯教授也太狠了。”
“他到底是怎么想出这种招数的?”
“以前的卢瑟福教授是多么和蔼可亲,现在怎么变得如此陌生。”
卢瑟福听闻后,说道:“再苦一苦学生,骂名我来担。”
不过,今天的大组会却有点不同。
往常愁眉苦脸的学生们,此刻满面红光,仿佛遇到什么极为开心的事情。
卢瑟福站在前方,意气风发,好像年轻了几十岁。
“之前你们应该得到通知了。”
“今天,就不需要你们分享自己的研究成果了。”
台下一阵哇哦的声音。
不过,卢瑟福紧接着说道:
“而是让查德威克代替我,和大家分享我对于原子核的研究进展。”
哗!
众人立刻从喜悦转为震惊!
难道是导师的实验取得突破了吗?
“卢瑟福教授是原子结构领域的大佬。”
“他的实验能力更是冠绝物理学界,这可是布鲁斯教授亲口说的。”
“竟然费了如此多的时间,才终于有了进展。”
“今天的分享一定非同小可。”
台下所有学生们在交头接耳,显得极为兴奋。
卢瑟福和汤姆逊一样,都是那种如沐春风型的导师。
他们对于学生,从来都是鼓励多于批评。
而且不管多忙,一定会抽出时间,指导学生的学业。
所以,实验室的所有人都对他非常尊重和敬爱。
众人虽然对大组会哭天抢地,但是大家都明白那是一件好事。
普通学生连见到卢瑟福的资格都没有。
而他们却每月都能得到大佬的亲自指点和评价,简直羡煞旁人。
福勒和布莱克特相视一眼,都从对方眼中看到了震惊。
二人知道,查德威克是卢瑟福教授目前最重要的助手。
对方不仅聪明绝顶,而且忠心耿耿,一直跟在教授身边,立下了汗马功劳。
所以,需要他出手的成果,一定是震撼级别的。
很快,在众人的期待中,查德威克走上前方。
他脸上的肌肉因为激动而颤抖,不自觉地咽了咽口水。
实在是今天他要分享的成果,绝对是爆炸级别的。
在得到卢瑟福的肯定眼神后,查德威克开口了:
“1902年,布鲁斯教授提出了原子结构的行星模型。”
“在这个模型中,原子由位于中央的原子核,和核外自由运动的电子组成。”
“当时的布鲁斯教授对于电子如何绕核运动,给出了错误的论证。”
“直到他的博士生玻尔教授,提出了量子化轨道模型。”
“这才解决了原子核和电子的相互运动关系。”
“但是布鲁斯教授对某个问题一直耿耿于怀,他经常与卢瑟福教授讨论。”
“那就是我们对于原子核一无所知。”
“从质量上看,原子核比电子大了成百上千倍。”
“同为微观粒子,为什么质量会有这么大的差距呢?”
“布鲁斯教授提出了一个大胆假设:他认为原子核有可能是可以再分的。”
“即原子核还有更精细的组成结构。”
“但是众所周知,布鲁斯教授的实验能力和他的理论能力相比,简直是一个天上一个地下。”
台下众人哈哈大笑,就连卢瑟福也忍不住会心一笑。
这是物理学界唯一能拿捏布鲁斯教授的点了。
“所以布鲁斯教授希望,我们的卢瑟福教授能够解决这个问题。”
“这就是卢瑟福教授最重要的研究课题。”
“但是这其中的难度非常大。”
“连研究原子都已经是非常艰难的事情,更不用说比原子更小的原子核了。”
“而且原子核和电子不同,它存在于原子的中央,位置是固定的,不会像电子那样到处移动,很难观测。”
“我没成为教授的学生之前,他就在研究了。”
“而现在,经过了教授十几年的不懈努力,实验终于有了巨大的突破。”
“原子核的秘密被教授发现了!”
查德威克的话非常有感染力,下面的学生们一个个呼吸急促,跟着激动起来。
同时,这也体现了他深厚的学识,对于物理发展史信手拈来。
三言两语,就把来龙去脉给说清楚了。
怪不得能得到卢瑟福教授的青睐,委以重任。
这时,查德威克打开了投影,上面清楚地显示着实验方案。
“大家请看,具体的实验过程如下:”
“方法是用α粒子(氦原子核)轰击氮原子核。”
“实验装置如图所示。”
“容器中有放射性物质,它可以放射出α粒子作为轰击源。”
“射出的α粒子,会直接轰击在铝箔上。”
“把容器抽成真空,然后调整铝箔的厚度,就能使得α粒子正好被铝箔吸收而不透过。”
“接着,在铝箔的后面放上一个荧光屏。”
“微观粒子打在荧光屏上,通过显微镜观察,就能看到明显的闪光。”
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