从剑桥留学生到物理学之神 第290章

作者:虚空圣堂

  玻尔模型也升级成了玻尔-李模型。

  最新的原子模型,可以解释目前为止发现的一切光谱现象。

  连续解释了两位诺奖大佬的问题,堪称一锤定音,彻底奠定了理论的地位。

  所以它已经有资格真正成为研究原子的理论。

  可以说,物理学对于原子内部的结构研究,取得了显著的成果。

  组成方面,先后经历了原子、电子、原子核。

  现在已经开始有物理学家对原子核的组成进行深入研究。

  结构方面,先后经历了枣糕模型、行星模型、玻尔模型、玻尔-李模型。

  一步步深入,最终成功解释了电子的所有运动形式。

  这一刻,在场的物理学家们,全都感觉新时代就要到来了。

  原子研究必要爆发出更震惊世界的成果。

  从此以后,原子物理学将名副其实,成为一门新的学科。

  在场的很多人都认为玻尔-李模型已经足够完美了,不可能出什么问题。

  然而现在,玻尔-李模型的最重要完善者,布鲁斯却说,还有一个古怪。

  所有人都被勾起了好奇心。

  “刚刚推导轨道形状量子数的时候,我看的很清楚啊,没什么问题,为何布鲁斯教授说有古怪。”

  “我记得好像是有一个常数。”

  “别想了,还是听布鲁斯教授的吧。现在除了他,其他人说的话我都不敢信了。”

  李奇维没有让众人久等,直接开口说道:

  “之前迈克尔逊教授提出的问题,我觉得可以概括为一个词:精细结构。”

  “巴尔末系光谱的分裂现象,是一个非常精细的现象,其分裂结构也是精细的。”

  “所以我觉得用精细结构来表示,是比较合适的。”

  前排的几位大佬们微微点头。

  以布鲁斯此时的身份,给一個物理现象命名还是绰绰有余的。

  大家也都比较认可。

  当然他要是取名布鲁斯结构,那肯定就有很多人反对了。

  毕竟不是他发现的。

  “各位请看,我在用公式推导精细谱线之间的能量差时,发现一个有趣的现象。”

  “同一轨道的圆形轨道和椭圆形轨道,它们之间的能量差是一个固定的常数。”

  “e/2εhc”

  “其中e是电子的电荷,ε(埃普西隆)是真空介电常数,h是李-普朗克常数,c是真空中的光速。”

  “这是一个无量纲的常数,算出来的值约等于1/137(1/137.035999)。”

  “而且,它还是电子在第一轨道上的线速度与光速的比值。”

  “我觉得这个常数非常有意思。”

  “至少它应该暗含一些深层次的物理本质。”

  哗!

  会场内一片哗然。

  布鲁斯竟然对一个小小的常数这么重视,那其中一定蕴含着巨大的秘密。

  可是在场的人,想破脑袋也想不明白,它能代表什么物理意义。

  迈克尔逊、洛伦兹、普朗克、汤姆逊等大佬,也是一头雾水。

  这个不就是推导过程中,恰巧出现的一个比值而已吗。

  布鲁斯为何在意它。

  于是,迈克尔逊问道:“布鲁斯,我不是很明白,这个数字就是一些物理常数的组合而已。”

  “好像没有什么特别的意义。”

  李奇维摇摇头,笑道:“如果137这个数字,只是出现在分裂谱线中,那它确实没什么意义。”

  “但是。”

  “大家请看。”

  “当有两个电子相互排斥时,它们之间的能量,与一个波长等于电子之间距离的光量子的能量相比。”

  “其数值也是1/137。”

  李奇维一边说,一边在黑板上演示计算过程。

  哗!

  这一下,所有人都震惊了。

  137这个数字就好像有魔力一般。

  “当然,我也只是突发奇想,想要验证这个数字,还需要找更多的例子。”

  “我相信,随着物理学的深入,这个精细结构常数,一定会展现出它的神秘。”

  李奇维当然不是无的放矢。

  真实历史上,精细结构常数,是一个一直困扰所有物理学家的难题。

  索末菲在推导出它后,当时并没有在意。

  但是很快,137这个数字,就频繁出现在物理学的各个角落。

  量子电动力学是研究电磁力的,这个理论发现,任何电磁现象都和这个精细结构常数有关。

  它表示了电磁相互作用的强度。

  而研究强力的量子色动力学也发现了类似的常数,它决定了强相互作用的强度。

  甚至在后来,研究弱力和电磁力的弱电理论,也发现了类似的常数,它决定了弱力的部分性质。

  到最后,物理学家们猜测,精细结构常数和引力肯定也有某种未知的联系,它代表了引力的强度。

  当然,一直没有什么确切的证据。

  但无论怎么说,精细结构常数,就像一个幽灵一样,充斥在物理本质之中。

  最让人不敢置信的是,随着天体物理学的发展。

  物理学家们发现精细结构常数居然是在缓慢地变大。

  当然,变化非常小。

  每年只有30万亿分之一的增长。

  但即便如此,这也足以让人感觉到匪夷所思了。

  因为1/137这个数字,是由几个物理常量组合计算而来。

  数字变大,那就说明其中有一个常量的值并不是常数。

  后来,物理学家一一排除。

  电子的电荷是固定的;

  真空介电常数是固定的;

  李-普朗克常数是固定的;

  最后,唯一有可能变化的,就只能是光速了。

  但是,光速竟然在变!

  这简直让所有物理学家都不敢相信。

  当然,目前这些都是猜测。

  总之1/137这个数字,代表了电磁力的宇宙本质。

  如果它变化了,那么将作用在整个宇宙内的一切物质上。

  甚至很有可能,宇宙都将不复存在。

  所以,某种意义而言,它就是宇宙的本源参数之一。

  上帝想要创造一个宇宙,首先给出了一个数字137。

  又或者是:“你好,第137号宇宙”。

  精细结构常数很可能不是物理常数,而是数学常数。

  就和π一样,是宇宙的本源。

  这些参数规定了我们这个宇宙的时空规则,孕育了宇宙内的一切。

  也许在宇宙大爆炸的那一瞬间,精细结构常数可以是任何值。

  但最奇特的是,它只有是现在这个值,才能正好孕育出人类。

  想想就让人不寒而栗。

  一切都好像是一个巧合一样。

  或许这个常数真的就是某种高等文明的底层编码吧。

  历史上,很多物理学大佬都对精细结构常数耿耿于怀。

  狄拉克说:“它是物理学最基本的未解决问题。”

  泡利说:“当我死去时,我问上帝的第一个问题就是,精细结构常数是什么意思。”

  费曼说:“精细结构常数是物理学最伟大的谜团之一。所有优秀的物理学家都该把这个数字挂在墙上,为它担忧。”

  而现在,即便李奇维有后世的眼光,他也无法说服在场的大佬们,这个数字有何神奇的地方。

  但是,他可以埋下一颗种子。

  让现在的这些天才们,提前开始研究它。

  也许这一世,人们能解释这个终极之谜。

  那么李奇维将会真正改变历史,彻底朝一条不可揣测的方向走去。

  迈克尔逊听完李奇维的解释后,露出了若有所思的神色。

  这又是一个全新的领域。

  或许可以带回美国,成为美国物理学研究的特色之一。

  迈克尔逊今天已经打定了主意,会议的所有内容统统打包带走。

  至于爱因斯坦、玻尔等人,则对精细结构常数充满了兴趣。

  他们没有想到,物理学领域竟然还有如此诡异的数字。

  而且这是由布鲁斯教授提出来的。

  即便是1+1,那也值得去好好研究。

  这就是李奇维的影响力。

  至于那些普通学生,此刻只剩下了满脸懵逼。

  除了喊666,他们不知道说什么。

  精细结构常数的问题,已经超过了他们的想象。

  此刻,面对众人,李奇维笑着说道:“当然,这只是今天会议的一个小插曲。”

  “不管怎么样,这个精细结构常数,都不会影响玻尔模型的正确性。”

  “好了,让我们回归正题。”

  “接下来,还有人提问吗?”