第421章 原子撕裂者 vs 時空之神!質子中子模型!震撼登場!
第421章 原子撕裂者 vs 時空之神!質子-中子模型!震撼登場!
盧瑟福關於原子核的「質子-電子模型」驚艷了在場的所有大佬們。
它和當初的行星模型一樣,讓人們清楚地認識到原子這種微觀粒子的結構。
連顯微鏡都觀察不到的存在,卻被人類用智慧所描繪出來。
對於物理學家而言,這種成就讓人沉醉。
雖然行星模型最終被量子論取代,但是玻爾-李模型並沒有否定行星模型。
反而是完善了其存在的各種問題。
現在,再加上盧瑟福的原子核模型,原子的秘密已經全部展現。
原子是一個小球。
小球的中心極小區域處,存在一個原子核。
在原子核外,某些特定的軌道上,存在著高速運動的電子。
而原子核內部則是由一個個質子和電子,以某種方式結合在一起。
這個模型幾乎可以解釋所有相關的物理現象。
現在遺留的問題就是,原子核內,質子和電子到底是怎麼結合的。
湯姆遜、威爾遜、老布拉格等物理學家們,都認可了盧瑟福的假說。
因為它是基於諸多的實驗證據,還有邏輯嚴密的猜想。
但是現在,卻有人表示反對了。
眾人忍不住朝聲音來源看去。
大家都想知道,到底是何方神聖,竟然敢這麼多大佬都看好的情況下,依然反對。
盧瑟福在聽到聲音的瞬間,嘴角就露出了一絲笑容。
他銳利的雙眼,虛空鎖定前排那個偉岸的男人。
「布魯斯,你終於忍不住了。」
嘩!
所有人都震驚了!
因為說話之人正是李奇維!
「哦,上帝啊,怎麼會是布魯斯教授,他和盧瑟福教授不是至交好友嘛?」
「這你就不懂了,越是好友才越不會顧及。」
「你沒看到盧瑟福教授臉上是開心,而不是擔心。」
「這恐怕是原子研究領域的最巔峰交手了。」
眾人忽然想到了一個可怕的事實。
布魯斯教授自從提出震驚世界的廣義相對論之後,大家就自動忽略了他的其餘成果。
但是作為行星模型的提出者,對方一直都是原子領域的大佬。
論對原子的研究,在場恐怕也只有湯姆遜、盧瑟福兩人敢說超過對方。
這根本就是一場卡文迪許內部的學術爭鋒。
所有人又羨慕地看向湯姆遜。
皇家學會的風頭完全被卡文迪許一派蓋過去了。
一生有此兩大弟子,夫復何求。
此刻,面對在場幾百位院士大佬的注視,李奇維雲淡風輕。
他從容地站了起來,讓人感覺是一尊神人降臨世間。
院士大佬看李奇維,就和普通人看院士一樣,只有崇拜,無法超越。
眾人全都激動起來。
兩位大佬公開辯論,還是這麼前沿的物理課題,那絕對是一場學術領域的饕餮盛宴。
「原子撕裂者」盧瑟福對戰「時空之神」布魯斯。
一場決定未來原子學走向的討論即將上演。
無論結果如何,今天的內容都將轟動整個物理學界。
眾佬心中感嘆:「1919年,果然是科學再次繁榮的開始啊。」
盧瑟福面帶微笑,隱隱激動的口吻,問道:
「布魯斯,你認為我的理論哪裡有問題?」
李奇維有條不紊地說道:
「質子-電子模型,確實解釋了元素周期表和放射性的問題。」
「但是這個模型本身的存在是禁不起推敲的。」
「首先,根據現有的數據,原子核的尺寸只占原子體積的千億分之一,但卻占據了原子99.9%的質量。」
「但如果電子以個體形式存在於原子核內,它們將占據大量的空間。」
「因為電子是在不停地運動中。」
「這與原子核的極小尺寸不符合。」
「其次,就算電子能夠存在於核內,那麼它的狀態是什麼樣的?」
「我剛剛計算了一下,如果電子和質子相距那麼近,它們之間的電磁力將會是一個天文數字。」
「在這種強度的力作用下,原子核根本不可能穩定存在,會被撕裂。」
「最後,則是原子核的質量問題。」
「以碳、氮、氧三種原子核為例。」
「利用它們各自的原子核質量,除以它們所包含的質子數量,得出的是單個質子的質量。」
「按理來說,三種結果應該是相同的。」
「因為都是質子的質量。」
「但是我剛剛計算後發現,它們之間卻相差了5%。」
「自從阿斯頓發明質譜儀後,我們現在測量微觀粒子的質量,已經很精確了。」
「所以這絕對不是誤差。」
嘩!
阿斯頓立刻感受到人群中無數道目光射向自己。
這位同樣從卡文迪許出來的物理學家,顯得有點不好意思。
但他心中極為竊喜:謝謝你,布魯斯教授,本來我只在227章出現過,現在又露一面了。
當索迪提出同位素假說之後,阿斯頓就致力於分離同位素這個難題。
他發明了質譜儀,這種儀器對於微觀粒子的測量結果,精度達到了千分之一。
所以李奇維才敢說5%絕對不是誤差。
「因此,根據以上的分析,我才認為盧瑟福教授的質子-電子模型是不對的。」
此刻,眾人已經完全聽傻了。
這場原子學領域的最高水平討論實在是太精彩了。
在眾多大佬眼中完美無缺的模型,在布魯斯教授眼中卻是漏洞百出。
這就是實力的差距。
這一刻,眾人才明白,為什麼同樣是院士,有人能坐前排,有人只能坐後排。
因為實力不允許他們坐前排。
「呼!難以想像,布魯斯教授是在這麼短的時間內想到這些的。」
「怪不得我剛剛看他一直在低頭擺弄什麼,原來是在計算。」
「我很好奇,布魯斯教授是怎麼記得那些原子核的質量的?」
「這對於布魯斯教授而言都是基操。」
「簡直是信手拈來。」
大佬們已經被折服。
湯姆遜看著李奇維,臉上無比欣慰。
今天自己這兩個弟子的表現,讓他有一種極大的滿足。
這樣超高水平的學術辯論,皇家學會已經太久沒有出現過了。
而這一切,都是他湯姆遜促成的。
威爾遜則是滿臉羨慕看著李奇維。
「靠,布魯斯裝逼的樣子還是那麼帥!」
此刻,盧瑟福心中充滿了激動。
他並沒有因為李奇維的反駁而覺得受傷。
因為這個世界上,值得對方出手的人和事已經不多了。
換句話說,被布魯斯教授質疑是一種榮耀,不是誰都有資格得到的。
而他盧瑟福,更是配得上對方的面對面出手。
李奇維:我看你是斯德哥爾摩綜合徵犯了。
盧瑟福仔細想了想,自己的質子-電子模型,確實無法解釋這些問題。
這也正常。要是能解釋,李奇維就不會提出來了。
這時,盧瑟福笑著說道:
「好你個布魯斯,這是公開拆我的台啊。」
李奇維一攤手,無奈道:「誰讓你的理論有破綻。」
眾人:兩位大佬不要再打情罵俏了,這可是皇家學會的年會啊。
盧瑟福忽然表情興奮,反問道:
「布魯斯,我知道伱不是一個只會提問題的人。」
「你肯定已經想到了答案,是不是?」
「或者說,對於原子核的模型,你有另一套理論?」
嘩!
眾人的情緒再一次被調動起來。
尤其是物理學家和化學家們,更是目光灼灼地看向那個男人。
今天的討論,對於物理和化學都是至關重要的。
甚至會開闢一個全新的領域。
李奇維輕輕一笑。
「沒錯,我確實有一點想法。」
話音剛落,盧瑟福眼中精光爆閃,他果然沒有猜錯。
如果李奇維也提出一個理論。
那麼這就是雙方真正意義的第一次交手了。
盧瑟福忽然覺得口乾舌燥,全身都熱血沸騰起來。
李奇維沒有賣關子,繼續說道:
「我認為可以把盧瑟福模型中的質子-電子複合成一個粒子。」
「這個粒子是電中性的,它的質量與質子接近,卻小於質子,能夠穩定地存在於原子核內。」
「這樣就能解決我剛剛提出的三個問題。」
「因為原子核內沒有電子了,只有質子和這個新的電中性粒子,所以第一第二問題沒了。」
「此外,因為質子和新粒子的質量接近但不同,所以第三個問題也可以解釋。」
「以氮原子核為例,現在的原子核是由7個質子和7個新粒子組成。」
「所以,就不能用氮原子核的質量直接除以14了,而是要分開計算。」
「這樣的話.」
李奇維忽然停頓下來,拿起隨身攜帶的紙筆,當場開始計算。
這一幕,直接讓在場的院士大佬們駭然,同時熱血沸騰。
「上帝啊,布魯斯教授這是要直接算出自己的理論。」
「可怕,實在是太可怕了。」
「這就是當世第一人的魅力嗎?」
此刻,偌大的會場卻安靜的落針可聞。
人們在暗中揪著躁動的心,不敢發出聲音打擾到那個男人。
會場內竟然響起了刷刷刷的聲音。
那既是筆尖與紙張的摩擦聲,也是智慧與真理的碰撞聲。
全場期待,全場震撼!
一分鐘
兩分鐘.
足足過去了五分鐘。
李奇維終於停止計算了。
只見他呼出一口氣,輕鬆地說道:
「搞定。」
「採取新的模型,三種原子核最後計算出來的質子質量、新粒子質量,是一樣的。」
「誤差在萬分之一。」
「這已經超越了最好質譜儀的精度,我認為結果是可靠的。」
話音剛落。
轟!
會場內爆發出巨大的倒吸冷氣聲。
所有人都被李奇維的結果震撼了。
「布魯斯教授當場給出了一種新的原子核模型。」
「而且比盧瑟福教授的模型還要精妙。」
「因為質子-電子模型解釋不了的問題,新模型卻可以解決。」
「這就是布魯斯教授的實力嗎,果然恐怖如斯!」
這一刻,李奇維再次征服了所有人。
兩位原子大佬,兩大原子模型。
布魯斯教授勝出!
在湯姆遜的提議下,李奇維的手稿傳遞出來,被眾人依次觀看。
這也方便大佬們檢查結果是不是有誤。
當湯姆遜看到上面的計算過程後,心中極為駭然。
因為上面不僅僅有簡單的加減乘除過程,甚至還有質子和新粒子之間作用的思考。
盧瑟福的模型和李奇維的模型,其實都沒有解釋原子核內部的粒子是如何相互作用的。
這樣情有可原。
因為以目前物理學的探測手段,還無法深入到質子水平。
忽然,湯姆遜看到新粒子旁邊有一個單詞:Neutron。
「布魯斯,這是你對新粒子的命名嗎?」
李奇維回道:
「沒錯,既然這種新粒子是電中性的,同時又是和質子類似的微觀粒子。」
「所以,我就稱呼它為【中子】了。」
湯姆遜點點頭。
這個命名和盧瑟福的質子一樣巧妙形象。
質子,中子,電子。
多麼和諧統一。
盧瑟福在聽完李奇維的理論後,心中翻江倒海,猶如地震一般。
布魯斯竟然在他的基礎上,大膽地把質子-電子這個二元系統,假想為一個中子。
如此一來,原子核的模型就變得更加簡潔。
而且避免了電子這個難以琢磨的存在。
盧瑟福不得不佩服,從任何方面看,【質子-中子模型】都要比【質子-電子模型】更好。
這是物理學家的直覺。
他們對於大自然的對稱和諧美,有一種天然的敏感。
「這果然是布魯斯的風格。」
盧瑟福很自然地就把新模型往其它問題想。
「如果要證明【質子-中子】模型優於【質子-電子】模型。」
「那麼前者不僅要能解決後者解釋不了的問題。」
「後者可以解釋的問題,前者也得解釋。」
「嗯,這樣的話。」
「元素周期表沒問題。」
「放射性.也沒問.不對!」
「不對!」
「有問題!」
「哈哈,布魯斯,我同樣找出你的模型存在的問題了。」
「看來我還沒有輸。」
「誰勝誰負得看最終的實驗了。」
此刻,盧瑟福生出一股豪情壯志。
面對李奇維的犀利攻擊和全新理論。
他沒有被打倒,反而要同樣反擊了。
在大佬們竊竊私語議論著新模型時,盧瑟福朗聲道:
「布魯斯,你的模型雖好,但同樣存在問題。」
轟!
眾人震驚!
(還有更新耶)