第129章 剛質疑完牛頓,你又要推翻導師?
第129章 剛質疑完牛頓,你又要推翻導師?
1902年9月1日。
距離第一屆相對論研討會已經過去一個多月了。
這次會議對於物理學領域的衝擊實在太大了。
而且隨著時間推移,狹義相對論的傳播範圍越來越廣。
甚至連大多數普通人都知道這個最新的物理理論了。
因為它的結論:時間膨脹、空間收縮、質能方程,很好地滿足了普通人的幻想。
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哪怕是沒有受過教育的人,也能對這些結論評頭論足一番。
或是批判,或是尊崇,感覺非常時髦。
另外就是這種高規格的會議,逐漸成為了科學領域發布理論的權威。
每個領域的大佬們,現在都想仿照物理學的操作,舉辦自己專業的高水平會議。
邀請全球的頂尖科學家,打造最權威、最盛大、最知名的學術會議。
總之,後世學術的風吹向了今世,李奇維的出現已經潛移默化改變著科學界。
而此刻,卡文迪許實驗室,他就坐在湯姆遜的對面,師徒二人正在進行一場談心活動。
「布魯斯,說來慚愧,你博士入學到現在,我還沒有指點過你什麼。」
「教授,您不能這麼說,我能順利從三一學院畢業,並在卡文迪許讀博,離不開您的支持。」
「在我心裡,您這些無形的支持,比有形的博士課題支持重要多了。」
湯姆遜聽完李奇維的解釋後很開心,但故意打趣道:「哈哈,布魯斯,是不是覺得不需要我的指導,也能順利博士畢業啊。」
李奇維頓時頭大,苦笑道:「教授,那怎麼可能,我最近不都是一直問您原子結構相關的問題嘛。」
湯姆遜很驚訝,「你不準備以狹義相對論當做畢業內容嗎?」
李奇維笑道:「我沒有那個打算。」
「先不提狹義相對論還未被證明完全正確,爭議太大。」
「而且它是我和愛因斯坦合作的成果,當做我自己的畢業論文有點說不過去。」
「我還是堅持當初選的課題,而且最近我也做出了一些成果,應該能夠達到畢業標準。」
湯姆遜聞言點頭,布魯斯這個學生,是他教學生涯以來,帶過的最奇特的博士生。
他既不像威爾遜,勤奮好學、刻苦鑽研;也不像盧瑟福,專心致志、靈光一閃。
他給人的感覺如果非要形容的話,就是隨意。
好像他是漫步在物理真理的沙灘上,隨便走幾步,就能拾到幾個鐫刻有真理的貝殼。
他從不在實驗室加班,也不會把自己搞的灰頭土臉,但總是能創造出驚天動地的學術成果。
湯姆遜有時候只能承認,人與人之間的差異確實很大。
總有一些天才是不按常理出牌的。
「布魯斯,我看伱最近的問題,都是關於原子結構的,你的研究有什麼新的進展嗎?」
李奇維嚴肅起來,說道:「教授,我的實驗想法,主要來自盧瑟福,之前的開題報告上有詳細的說明。」
湯姆遜示意繼續,當初李奇維選擇課題,還是他給出了四個選擇,最終對方選擇原子結構這個最難的。
所以,湯姆遜對於李奇維的研究很關注。
但他本人工作很忙,很少有時間過問具體的實驗數據和進展,今天正好可以聽一下對的匯報成果。
李奇維說道:「我最近的工作,就是用α粒子轟擊金箔,然後統計撞擊後,α粒子的路徑角度。」
「根據角度的分布規律,去推測原子內部可能存在的結構。」
「根據我最新的實驗結果顯示,我發現原子的內部很奇怪,而且而且」
李奇維表現出一副很糾結的樣子,還時不時看向湯姆遜幾眼。
這讓湯姆遜摸不著頭腦,非常不解。
你分析你的實驗結果,為啥老看我,「怎麼了,布魯斯,實驗結果有什麼問題嗎?」
李奇維好像下定了決心,說道:「教授,根據我的研究發現,您的原子棗糕模型可能存在一些問題。」
「我提出了一種新的原子內部結構模型。」
嚯!
湯姆遜頓時就被震驚住了。
這是學生要推翻老師了嗎?
物理學的世界,真是越來越看不懂了。
湯姆遜苦笑道:「布魯斯,你才宣布推翻牛頓不久,現在就又想推翻你的導師我啊。」
「來吧,我已經做好了心理準備。」
「反正我不是牛頓,被推翻也不是什麼大不了的事情。」
這番話倒把李奇維說的不好意思了。
但為了博士能夠名正言順地畢業,他也只能「殺師證道」了。
不過在科研界,推翻自己的老師,不是大逆不道之舉,反而是青出於藍而勝於藍的美談。
因此,湯姆遜並不會生氣,他興致勃勃地看著李奇維,想知道自己是怎麼被推翻的。
「教授,我的實驗結果顯示,原子內部的正電荷,並不是均勻分布在原子內部,而是集中在內部中心的很小一塊區域。」
「我把這種聚集的正電荷,稱為【原子核】,原子的內部結構稱為【原子核式結構】。」
「而電子就在原子的外部,圍繞原子核運動。就像行星圍繞太陽一樣。」
「所以我給【原子核式結構】起了一個形象的名字,叫【行星模型】。」
說著,李奇維拿起紙筆,畫出模型,解釋給湯姆遜聽。
湯姆遜聽完李奇維的行星模型後,被震驚的合不攏嘴。
如果這個發現真是對的,那對於原子領域的研究無異於是爆炸性的消息。
甚至可以說,李奇維又單獨開闢了一個新的物理學科:原子物理學。
老天啊,人真的能天才到這種程度嗎?
在理論物理上有天賦就算了,現在連實驗物理都要逆天了。
「布魯斯,你確定你的實驗結果可靠嗎?」湯姆遜此刻非常激動。
「我是說,原子結構研究可不是相對論,僅僅在大腦中推導即可,它是需要切實可信的實驗數據的。」
李奇維鄭重道:「教授,你放心,所有實驗的原始數據,還有實驗儀器我都記錄完整。」
「整個實驗,我也連續測量了三次,每次的結果都是一樣的。」
「完全能夠證明我的行星模型假說。」
「我最近正在撰寫論文,進行最後的理論分析和確認。」
湯姆遜大喜過望,「好好好,布魯斯,那你好好寫論文,我真是迫不及待想看你的成果了。」
其實也難怪湯姆遜會如此激動。
電子的發現,以及棗糕模型的提出,可以說是他最得意的成就。
也是他未來獲得諾獎的基礎。
但是從他提出這種原子模型後,就再也沒有得到更深入的進展了。
原子到底長什麼樣?沒有人知道。
任何手段都無法直接觀測原子的內部。
於是,他只好把這個課題交給學生,期待有一天奇蹟發生。
自己則繼續研究陰極射線。
這個時代,各種陰極陽極射線,才是物理學研究的熱門方向。
很多成就都是通過分析這些射線得到的,包括電子。
如今,湯姆遜聽到李奇維竟然對原子的結構,有了更底層的發現,當然欣喜若狂。
這是一種巨大的突破。
一方面,這種級別的物理成果能讓物理大佬們感到精神上的滿足。
另一方面,李奇維畢竟是卡文迪許的學生,還是他湯姆遜的博士生。
學生有出息了,老師當然與有榮焉,更能成就一段師徒佳話。
李奇維看著湯姆遜激動的模樣,也是非常感慨。
真是一個好時代啊,各種偉大的發現和現象層出不窮。
原子結構是可以和相對論相提並論的偉大物理成果。
真實歷史上,20世紀初期就是兩大理論:相對論和量子力學,占據整個物理學。
相對論幾乎就是愛因斯坦一人唱獨角戲,鎮壓無數天才。
而量子力學則是群星匯聚,由無數頂尖大神共同提出、發展、完善,其中也包括愛因斯坦。
這兩個理論有著各自的研究對象和物質基礎。
其中,相對論的研究對象和基礎就是宏觀宇宙星體。
黑洞、引力波、宇宙膨脹並由此催生出了宇宙學原理和模型。
而量子力學的研究對象和基礎就是微觀粒子,在發展前期,則主要指光子和原子。
而原子內部,後來又先後有了電子、質子、中子、夸克等等。
所以說,原子結構的研究是量子力學的核心。
真實歷史上,湯姆遜1897年發現電子,提出原子結構【棗糕模型】,結束了原子不可分的爭論。
然後他被自己的學生,盧瑟福,於1911年提出的【行星模型】所推翻。
無獨有偶,盧瑟福又被自己的學生,玻爾,於1913年提出的【玻爾模型】(軌道量子化)所推翻。
當時的玻爾,就是以普朗克的量子論為靈感,才設想出電子軌道是量子化的。
後來玻爾模型又經過無數天才的補充完善,最終才形成系統的原子結構理論,為量子力學的發展起到重要的作用。
其中玻爾的學生,海森堡,以一己之力創立了【矩陣力學】(量子力學的一種形式體系),並提出【不確定性原理】。
至於量子力學的另一種形式體系,則是由薛丁格提出的【波動力學】。
盧瑟福的女兒嫁給了一個叫福勒的物理學家,而福勒有個學生叫狄拉克。
他創新地則把相對論引入量子力學,建立了相對論形式的薛丁格方程,也就是【狄拉克方程】。
居里的學生是郎之萬,而郎之萬後來有個學生叫德布羅意。
就是他,在光的波粒二象性基礎上,去掉光,認為所有物質都具有【波粒二象性】。
至此,量子力學的三大原理:量子化、不確定性原理、波粒二象性,全部建立。
其中量子化的標誌成果,一個是光電效應,另一個就是電子軌道量子化模型。
由此可見,原子結構的研究多麼重要。
可以說,沒有對這些微觀粒子行為的研究,就沒有量子力學的出現。
李奇維選擇先提出行星模型,而不是直接到玻爾模型,也是有自己的考慮。
如今,上面這些未來的大神中,年紀最大的玻爾此刻也才17歲,明年才會進入丹麥哥本哈根大學,主修物理學。
沒有這些大佬的加入,李奇維的成神之路,就顯得無聊乏味。
所以,他在等。
反正對於博士畢業而言,核式結構已經足矣。
而量子力學,將隨著他的博士論文,正式開啟,成為與相對論並駕齊驅的存在。
(本章完)
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