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第613章 為核物理做點小貢獻!回旋加速器!

  第613章 為核物理做點小貢獻!回旋加速器!史上最強儀器!震撼登場!

  卡文迪許實驗室內。

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  眾人隨意而坐,等待演講開始。

  前排處,盧瑟福和他的幾個得意學生助手坐在一起,包括查德威克、考克饒夫、布萊克特、卡皮查等人。

  哈恩低調地坐在另一旁,聚精會神,甚至還拿出紙筆準備記錄。

  李奇維走到台上,看向眾人,面帶微笑,緩緩說道:

  「今天我不詳細講理論細節方面的東西,我想談談我對核物理的方向理解。」

  嘩!

  眾人皆是興奮。

  方向理解好啊!

  普通學者做研究最怕的就是方向錯誤,導致事半功倍,鑽入牛角尖。

  布魯斯教授的理解絕對是科研道路上的指路明燈!

  「核物理,顧名思義,就是專門研究原子核的物理學。」

  「它作為一門新的物理分支,誕生時間並不長。」

  「目前物理學界還沒有對核物理進行嚴格的定義。」

  「從研究內容看,我認為核物理的研究範圍主要有三部分。」

  「第一,研究原子核的結構和變化規律。」

  「比如各種粒子轟擊實驗等,質子的發現,以及還未發現的中子等。」

  「第二,研究放射線的產生、探測和分析。」

  「比如目前已知的幾种放射線:α射線、β射線、γ射線,還有其它各種未知射線。」

  「因此,其實放射化學應該是屬於核物理,而不是化學。」

  「這也是為何你們的盧瑟福教授總說自己是物理學家的原因。」

  眾人會心一笑。

  「第三,研究與核聚變、核裂變有關的核能、核技術等。」

  「比如考克饒夫博士發明的粒子加速器,就屬於核技術的一種。」

  「而且我認為他的粒子加速器大有可為!」

  「說不定他會成為第一個實現人工核裂變的物理學家。」

  嘩!

  眾人聞言皆是震撼!

  很多人立刻看向考克饒夫,眼中流露出毫不掩飾的羨慕。

  「有了布魯斯教授的誇獎,考克饒夫穩了。」


  「能被布魯斯教授提名的人物,就從來沒出現過庸才。」

  盧瑟福的眼中也充滿欣賞。

  他知道考克饒夫最近正在試驗各種元素,很是辛苦。

  不過幸好實驗室新來個叫沃爾頓的年輕人,和考克饒夫志趣相投,兩人經常在一起做實驗。

  實驗物理就這點不好,任何結果都需要一個一個去試才行,沒有任何捷徑可走。

  目前的元素周期表中共有92個元素,得嘗試到猴年馬月。

  而且一旦影響因素變多,每個元素的試驗組數量就會到一個恐怖的程度。

  因此,一個正確的方向,對於實驗物理學家是何等重要。

  比如,當中子被發現後,費米率先用中子代替傳統的α射線做轟擊實驗,效果非常好。

  為什麼?

  因為中子不帶電,能更容易接觸到原子核,發生相互作用。

  於是,所有物理學家立刻拋棄射線,選擇中子,大大加速了核物理的研究進程。

  此刻,以李奇維的身份地位,他說極度看好粒子加速器的前景,考克饒夫怎能不激動。

  先前各種失敗對他造成的困惑和失落,頓時一掃而空。

  「我一定能成功!」

  實驗物理學家確實比較苦逼。

  也難怪以前盧瑟福看不起理論物理學家。

  「老子每天廢寢忘食、通宵達旦地做實驗,才搞出一點點成果。」

  「你丫坐在辦公室,喝著咖啡,一個下午就想出一個新理論。」

  「更難過的是,你的理論還比我的實驗成果更重要。」

  「不公平!太不公平了!」

  人群之中,哈恩正在用筆記錄。

  他心中感慨,果然不愧是布魯斯教授,短短几句話,就把核物理的主要框架確定了。

  這也讓哈恩對自己研究的內容有了清晰的定位。

  這種看似沒什麼乾貨的概念,反而對他這種想突破的普通物理學家更有用。

  這時,李奇維繼續說道:

  「根據以上對核物理的定義,目前它的發展又可以分為以下幾個階段。」

  「首先是貝克勒爾和居里夫婦發現某些元素具有天然放射性。」

  「這是人類第一次觀察到核現象。」

  「所以,它也被看作是核物理的開端。」


  「在對天然放射性的研究中,物理學家一共取得了兩個重大的突破。」

  「一是對α、β、γ三種射線的研究並確定其本質。」

  「二是對放射性衰變本質的研究。」

  「其中,盧瑟福教授對這兩大成果的貢獻是首屈一指的。」

  盧瑟福微微一笑,顯得非常淡定。

  「在這一時期,人們為了探測射線,測量其能量和性質,創建了很多方法,發明了很多儀器。」

  「比如蓋革計數器、電離室等等。」

  「這些積累為核物理的發展打下堅實的基礎。」

  「接著,物理學家在深入研究放射性後,忽然發現這些能量巨大的射線能反過來探索原子。」

  「於是,轟轟烈烈的各種轟擊實驗開始了。」

  「這一點,在座的各位應該都是行家,你們肯定天天轟。」

  眾人轟然大笑。

  布魯斯教授還是那麼幽默。

  不過他說的是事實,目前核物理領域最主流的方向就是用α射線作為轟擊手段。

  三種射線中,α射線的能量雖然最低,但是它的電離能力最強,很適合各種實驗。

  李奇維接著說道:

  「然後,有了放射線這個犀利武器後,我們對原子的研究水平突飛猛進。」

  「我發現了原子核,盧瑟福發現了原子核中的質子,我又預言了中子的存在。」

  「至此,原子核取代原子,成為新的研究重點。」

  「射線轟擊也成為研究原子核最重要的手段。」

  「然而,隨著對原子核的研究深入,大家忽然發現,天然放射性元素所產生的放射性的能量不足。」

  「研究原子時還好,但是研究原子核就顯得力有未逮。」

  「於是,粒子加速器應運而生。」

  「它的出現讓物理學家擺脫對天然放射線的依賴。」

  「大家可以人工製造出強大的粒子流,用於轟擊原子核。」

  「比如考克饒夫發明的質子加速器,就可以把質子加速到很高的能量,足以接近原子核。」

  「但質子卻不屬於三種射線的任何一種。」

  「這也是我對粒子加速器前景看好的原因。」

  嘩!

  房間內頓時發出一陣驚呼!

  眾人眼中亂七八糟的核物理,在布魯斯教授的娓娓道來下,宛如掌上觀文一般,來龍去脈一目了然。


  哪怕是剛進入實驗室不久的沃爾頓等新人,聽完之後,都對核物理產生了極深的了解。

  而這些了解,如果單靠他們自己去摸索,沒個一年半載恐怕毫無成效。

  因為布魯斯教授給出的是系統性的框架理解,把所有知識點按照科學發展邏輯串聯起來。

  而學生們只能研究單個知識點,他們的能力和視角不足以看的更高。

  盧瑟福對著查德威克感慨道:

  「論教育能力,布魯斯絕對是整個科學界最厲害的那批人。」

  盧瑟福自然對核物理的發展了熟於心。

  但是他卻做不到如此信手拈來,舉重若輕。

  查德威克忍不住點點頭。

  「布魯斯教授是老師的老師!」

  哈恩神色興奮。

  他總算明白邁特納為何在演講完後那麼高興了。

  雖然布魯斯教授的演講沒有任何新的知識,但其中體現的那種「高度」不是一般人能理解的。

  哪怕是他,在聽完這些總結後,也對核物理產生了新的體會,仿佛迸發了什麼靈感。

  「這就是科道宗師的魅力嗎?」

  這時,李奇維停頓了一會兒,然後說道:

  「本來,在總結完核物理的發展歷程後,接下來我就該講我對核物理未來發展方向的思考了。」

  「但是你們盧瑟福教授之前幫了我一個大忙,所以我很感激他。」

  「因此,在講思考之前,我準備額外給大家分享一個乾貨,或許對你們搞核物理很有幫助。」

  嘩!

  眾人皆是一驚!

  能被布魯斯教授稱為乾貨的內容,其重要性可想而知。

  盧瑟福也跟著驚訝。

  他知道布魯斯從不會無的放矢。

  所以心中疑惑更深了。

  「最近沒聽說他在研究核物理呀。」

  在眾人的期待下,李奇維繼續說道:

  「剛剛我說考克饒夫博士發明的粒子加速器,擴展了物理學家研究原子核的手段。」

  「但是他設計的加速器存在一個問題。」

  「那就是加速能力太低。」

  「他的粒子加速器屬於直線加速器,即整個加速過程是一條直線。」

  「在這條直線上,按照強度梯度分別放上幾個電場。」


  「質子就這樣一級一級加速,速度逐漸提高。」

  「很顯然,加速器的長度決定了能放置多少個電場梯度,進而決定質子最後能加到多少速度。」

  「加速器越長,質子的速度就越高。」

  「但同樣的,帶來的成本、穩定性、維修等問題也越複雜。」

  「因此,直線加速器不可能無限加長,它的加速能力是有極限的。」

  「考克饒夫博士,我說的對吧?」

  考克饒夫聞言,連忙說道:

  「是的,布魯斯教授。」

  「您一針見血地指出了質子加速器的缺點。」

  「我在進行實驗時,也深受加速器尺寸的困擾。」

  「要想獲得更高的速度,就得延長加速距離。」

  「但這樣,整個實驗方案和結構就得重新設計,極其麻煩。」

  「而且加速器越長,問題也就越多。」

  忽然,考克饒夫神色興奮,瞪大了雙眼,顫抖地說道:

  「布布魯斯教授,難道您找到了這個問題的解決辦法嗎?」

  嘩!

  這下眾人明白所謂的乾貨是什麼了。

  粒子加速器的問題要是被解決,絕對是所有核物理專業學者的福音。

  粒子射線能量越大,撞擊實驗效果越好,已經是學界的共識了。

  從天然放射線到粒子加速器,是一次質變。

  難道現在要來第二次質變嗎?

  眾人屏住呼吸,滿臉期待。

  李奇維微微一笑,說道:

  「這個問題是直線加速器本身原理所帶的缺陷,我也解決不了。」

  「但是,我卻想到了一種新的加速器設計,可以完美規避這個問題。」

  「也算是我為核物理做的一點微小貢獻。」

  嘩!

  全場倒吸一口冷氣!

  第一句話出來時,眾人還有點小失望,竟然連布魯斯教授都解決不了。

  但是下一句話直接讓眾人呆滯了!

  「天啊!」

  「布魯斯教授這是要自己再設計一套加速器嗎?」

  「解決不了問題,就解決產生問題的機器。」

  「大佬的手段果然簡單粗暴!」


  眾人皆是不可思議。

  至於最後一句,則自動被忽略了。

  如果這都算是小貢獻,那在場眾人都可以立刻回家種地了。

  考克饒夫發明的粒子加速器,雖然結構精巧無比,但是原理卻非常簡單。

  只要是有點物理基礎的中學生都能理解。

  無非就是電場筆直加速而已。

  但直線踩油門誰不會,彎道快才是真的快!

  然而,在加速器領域,至今還沒有人找到彎道也快的方法。

  可能正是因為原理過於簡單,反而沒有什麼設計發揮的餘地。

  盧瑟福曾帶著學生助手們一起頭腦風暴,也沒有想出新的加速方法。

  考克饒夫神色駭然!

  他萬萬沒有想到,布魯斯教授的解決辦法竟然是發明新的加速器!

  這也太誇張了吧!

  他從未聽說過布魯斯教授最近幾年在研究核物理啊。

  「難道是上次在卡文迪許50周年紀念日上,我演示一遍儀器後,布魯斯教授那時就留心了?」

  不過,這都不重要了。

  考克饒夫現在滿腦子都是新加速器到底是什麼樣的?

  憑什麼能優於他的直線加速器。

  李奇維看著眾人震驚的表情,面色平靜。

  這是他故意透露出來的消息,為的就是給眾人留下婆羅洲原子研究院很強的印象,方便布局。

  他輕輕一笑,說道:

  「我發明的加速器,我把它命名為【回旋加速器】。」

  「它同時利用了磁場和電場作為加速手段。」

  話音剛落。

  轟!

  全場駭然!

  盧瑟福、考克饒夫等人在聽到【迴旋】一詞時,腦海中仿佛有驚雷在炸響!

  「天啊!」

  「我好像知道這是什麼樣的加速器了。」

  「布魯斯教授簡直神了!」

  史上最強儀器,回旋加速器,震撼登場!

  (還有更新耶)


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