从剑桥留学生到物理学之神 第107章

作者:虚空圣堂

  当李奇维说完后,发现理查森正听的如痴如醉,过了好久,对方才说道:

  “布鲁斯,你讲的也太好了。”

  “我感觉你特别适合当物理老师,能做你的学生一定很幸福。”

  “如此复杂深奥的理论,被你说出来后,就感觉浅显易懂,好像我上我也行。”

  “哈哈哈。”说的威尔逊和李奇维哈哈大笑。

  这时,威尔逊也感叹,“这样分析的话,洛伦兹教授确实更胜一筹。”

  “他直接从理论上预测了电子的存在,就和当初麦克斯韦预测电磁波存在一样。”

  李奇维也十分佩服,“是呀,洛伦兹教授确实算是新一代理论物理学家的领袖级人物。”

  “他根据电子论,甚至还直接计算出了电子的荷质比,和汤姆逊教授的测量结果基本吻合。”

  “所以,我有预感,今年的物理诺奖,很可能会颁发给洛伦兹和塞曼。”

  果然,当然也是必然,1902年10月15日,第二届诺贝尔物理学奖公布。

  获奖者为荷兰莱顿大学的洛伦兹和荷兰阿姆斯特丹大学的塞曼。

  消息一经传出,立刻受到无数物理学家的热议。

  李奇维的这段分析,也被威尔逊和理查森传了出去。

  因为他们俩对李奇维实在是佩服的五体投地。

  这他娘预测的也太准了!

  有了李奇维的影响加持后,很多之前不熟悉洛伦兹成果的物理学者们,也开始关注洛伦兹。

  之前在相对论研讨会上,洛伦兹给大家的感受主要是口才好。

  没想到仔细研究才发现,人家的物理实力比口才还要好。

  果然应了那句,聪明人干什么都能显示出聪明。

  随着第二届物理诺奖的公布,原本就流行的原子领域更是如火上浇油一般。

  无数学者纷纷跨入这个研究领域,想做出一番成就。

  其实也还很好理解。

  第一届物理诺奖的量子论,自从李奇维发表光电效应后,好像就没有更深入的进展了。

  至于狭义相对论,这个理论太魔幻了,很多物理学家都望而却步,更不要提其他人了。

  而原子结构研究就不同了。

  之前的放射性,现在又被诺奖承认的电子论,都证明了原子内部大有乾坤。

  作为以研究原子出名的卡文迪许实验室,如今在物理学界,几乎快要成为第一实验室了。

  不仅培养出了卢瑟福、李奇维这样的青年物理学家,而且还有汤姆逊这样的资深大佬坐镇。

  一时间,无数人都想申请在卡文迪许做博士或者访问研究。

  面对这种物理热潮,李奇维淡淡一笑。

  就让这愈演愈烈的东.不.原子热,成为他的原子核式结构发表的前奏吧。

  行星模型的博士论文,注定又将在物理学界,掀起无尽的震荡!

  他又要开始装逼了。

  (本章完)

第137章 原子行星模型,震惊物理学界!

  自从第二届物理诺奖公布后,关于原子结构的研究开始成为主流。

  由于现有的光学显微镜无法直接观测到原子和电子,所以物理学家们主要通过想象来研究原子结构。

  就和洛伦兹想象电子存在一样。

  当前世界上,除了卡文迪许等少数顶级实验室,想要开展针对原子的研究还是很艰难的。

  这也是为什么连威尔逊都那么受欢迎,他的云室现在成了抢手稀罕货。

  现在这个时代,研究微观粒子的最重要手段就是磁场。

  只要粒子带电,通过磁场偏转就很容易计算出它的性质,如质量、电荷等。

  而威尔逊的云室,更是直接能让物理学家们观测到粒子的运行轨迹,因此显得非常高端。

  汤姆逊的枣糕模型,就是在这种得天独厚的条件下被提出的。

  其实在这之前,开尔文勋爵曾提出实心带电球模型。

  他认为电子是均匀带正电的球体,里面埋藏着带负电的电子,正常状态下处于静电平衡。

  后来这个模型被汤姆逊加以发展,就变成了枣糕模型。

  枣糕模型认为电子分布在球体中,就像枣子点缀在糕点表面一样。

  模型不仅解释了原子为什么是电中性的,电子在原子里是怎样分布的。

  而且还能解释阴极射线现象和金属在紫外线的照射下能发出电子的现象。

  汤姆逊还根据模型,估算出原子的大小约0.1纳米,这是非常了不起的成就。

  正是因为枣糕模型能解释很多现象,所以被大多数物理学家所接受。

  但是有了狭义相对论的例子在前,现在什么理论都不敢号称权威了。

  大家发现理论完全可以超越实验,甚至指导实验。

  虽然汤姆逊有着卡文迪许这样好的实验室,但是他的理论也未必就是正确的。

  原子结构也许另有乾坤。

  于是,这段时间以来,每天都有不同的论文发表,设想原子如何包容电子,内部结构是什么样的。

  10月20日,法国物理学家佩兰(1926物理诺奖),在法国物理学会上,通过猜想,提出了一种原子结构模型。

  他认为原子的中心是一些带正电的粒子,外围是一些绕转的电子。

  电子绕转的周期对应于原子发射的光谱频率,最外层的电子抛出就发射阴极射线。

  佩兰的模型基本已经和核式结构很接近了。

  然而他没有实验数据,因此无法描绘出原子正电中心的具体大小等性质。

  10月22日,德国物理学家莱纳德(1905物理诺奖),提出了中性微粒动力子模型。

  他认为原子的大部分体积是空无所有的空间,刚性物质只占据十万分之一的位置。

  他还设想刚性物质就是原子内部正电粒子和负电电子的结合体。

  10月28日,扶桑物理学家长冈半太郎,在东京数学物理学会上,提出了“土星模型”结构,并将论文发表在了英国和德国的期刊上。

  他在论文里批判了汤姆逊的枣糕模型,认为正负电不能相互渗透。

  他的土星模型认为:原子内部带正电的核心有电子环转动。

  通俗地说,一个大质量的带正电的球,外围有一圈等间隔分布着的电子以同样的角速度做圆周运动。

  电子的径向振动发射线光谱,垂直于环面的振动则发射带光谱。

  然而,长冈半太郎的理论虽然极为接近原子核式结构了,但依然是一种猜想,没有坚实的实验基础。

  而且,对于所谓大质量的正电球,他也无法阐述其具体性质,和佩兰有点像。

  当看到小鬼子都发表论文了,李奇维彻底坐不住了。

  如今的他已经改变了历史,说不准就会让小鬼子捷足先登了。

  只要长冈半太郎再想办法补充一点实验,也许就真能比自己提前搞出行星模型了。

  于是,在和汤姆逊教授详细地讨论了三天后,得到对方的同意,李奇维终于发表了自己的博士论文内容。

  1902年11月1日,《自然》期刊首页发表了一篇名为《物质对α粒子的散射及原理结构》的论文。

  作者:布鲁斯·李!

  该论文通过详实的实验数据,介绍了α粒子通过轰击金原子后,产生的各种散射行为。

  其中一个最重要的数据:每入射八千个α粒子就有一个α粒子被反射回来。

  这个结果有力地证明了原子内部必然存在一个大质量核心。

  论文将称其为【原子核】。

  原子核带正电,集中在原子内部一个很小的区域。

  通过实验数据计算,原子核质量占据了整个原子质量的99.9%以上。

  根据以上这些真实而严谨的实验数据。

  李奇维在论文里提出了他的行星模型猜想:

  即原子就像太阳系,原子核是太阳,占据最大的质量,带负电的电子就是绕着太阳运转的行星。

  在原子内部,支配它们之间的作用力是电磁相互作用力。

  论文一出,物理学界举世震惊!

  这篇论文的重要程度甚至不亚于狭义相对论。

  而发表这篇论文的李奇维,则再一次让所有人目瞪口呆,只能佩服的五体投地。

  “什么情况,布鲁斯·李不是理论物理学家吗?怎么现在又从事原子结构研究了?”

  “而且一出手就是如此重磅的论文,他的天才程度简直让人绝望啊。”

  “哦,我的上帝,真的有人能横跨理论物理和实验物理两大方向吗?”

  “关键是在每个领域都做出了足以改变物理学界的成果。”

  加拿大麦吉尔大学,卢瑟福看着手里的论文,苦笑不已。

  “哎,要是当初我坚持下去,恐怕发现原子核的人就是我了。”

  他的助手索迪,在一旁笑道:“卢瑟福教授,您当初为何要放弃对原子结构的研究?”

  卢瑟福叹气道:“嗐,也不是放弃,只不过我把放射性的研究排在了第一位。”

  “满脑子想的都是铀盐的放射性,α粒子的实验就被我暂缓了。”

  “之前汤姆逊教授告诉我,布鲁斯在α粒子轰击实验上,取得了突破性进展,我还纳闷呢。”

  “我当时也做了部分实验,感觉没什么成果啊。”

  索迪安慰说道:“看来做物理实验也需要好的运气啊。”

  卢瑟福摆摆手,不再懊恼,而是豪气地说道:“没事,反正我也不差这一个成果。”

  “我们的元素蜕变假说,马上就要完成了,到时候肯定不比布鲁斯的行星模型差。”

  索迪也笑道:“卢瑟福教授,跟着你学习,是我最大的幸运。”

  索迪就是在卢瑟福身边,研究天然放射性元素,最后才提出同位素的概念。

  英国皇家学会例行会议上,开尔文勋爵正和汤姆逊闲聊。

  “哈哈哈,这个布鲁斯真是一刻也闲不下来啊,刚刚宣布推翻牛顿,现在又想推翻自己的导师了。”

  “汤姆逊,你现在是什么感受?”

  “哎,我当初看到他提交给我的论文初稿时,也被吓了一大跳。”

  “这个课题,还是卢瑟福留下来的,没想到在布鲁斯手里开花结果了。”

  “那小子实在太聪明了,不仅理论厉害,做实验也非常优秀,好多仪器都是他自己组装的。”

  “我感觉他的前途不可限量。”

  开尔文勋爵笑道:“你们卡文迪许这一派,算是物理学界的豪门了。”

  “先是有麦克斯韦,然后是瑞利勋爵,现在又是伱执掌实验室。”

  “你退休后,有没有打算让布鲁斯当卡文迪许的第四任实验室主任啊。”

  汤姆逊苦笑,“可惜布鲁斯不愿意加入英国国籍,不然他肯定会有更大的成就。”