第642章 低調的普朗克高徒！全新射線！鈹射

  第642章 低調的普朗克高徒！全新射線！鈹射線！核物理時代的新王！

  德國柏林，帝國物理技術研究所。

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  這所於1887年成立的國立科研機構，與當時德國的電工設備和機械製造業的快速發展密切相關。

  研究所旨在通過精密測量技術提升工業產品質量，並以推動標準化計量技術為核心使命。

  經過30多年的發展，帝國物理技術研究所為德國的工業化進程提供了堅強的技術保障。

  它的研究範圍也不再只是局限在工程技術領域，而是朝基礎科學、跨學科等領域探索和發展。

  比如放射學領域家喻戶曉的測量儀器：蓋革計數器，就是在這裡被發明的。

  它的發明者蓋革就在研究所里工作。

  他還有一個好友，名為博特，是大名鼎鼎的普朗克教授的高徒。

  博特早期的經歷也堪稱坎坷。

  他剛剛獲得博士學位，就遇到了世界大戰。

  結果被俄國俘虜，囚禁在荒無人煙的西伯利亞。

  在那裡，他沒有放棄，每天依然堅持學習數學和俄語。

  1920年回國後，他就被安排在了帝國物理技術研究所工作。

  不過自那以後，他變得性格內斂，行為低調，很少在物理學界主動露面。

  可能這就是他後來不願意為幫助德國研發核武器而道歉的原因。

  但這不影響他在物理學領域的豐厚成果。

  在研究所期間，博特和蓋革合作，在蓋革計數器的基礎上，提出了「符合方法」理論。

  憑藉該理論，他發明了一種可以精確測定粒子角動量的設備。

  這也是他後來獲得物理諾獎最重要的基礎。

  此外，博特還研究過宇宙射線，他的實驗數據顯示宇宙射線並不全是光子，而是包含高能粒子。

  這為宇宙射線大辯論提供了有力的證明。

  他還創造性地在雲室中充滿氫氣，從而能觀察到X射線和電子的反衝軌跡，證明了光的粒子性。

  真實歷史上，這個結果甚至比康普頓發現康普頓散射還要早幾個月。

  由此可以看出，博特的實驗能力絕對也是最頂尖的那一批，只不過他本人名聲不顯罷了。

  近期，博特對最近大火的核物理產生了興趣。

  他覺得僅僅通過最簡單的轟擊行為，就能發現那麼多不可思議的現象，這簡直太神奇了。

  為此，他還特意招收了一個學生兼助手，貝克爾。

  畢竟轟擊實驗是出了名的費時費力，僅靠他自己一個人去嘗試，估計得累死。

  這一天，博特正帶著貝克爾實驗。

  他準備仿照伊蕾娜的實驗，看看能不能發現新元素的人工放射性。

  所以，他用的也是α射線，只不過轟擊靶材改成了其它元素。

  就在二人組裝和擺放實驗儀器時，貝克爾提出了一個問題：

  「博特老師，為什麼同樣是用α射線做轟擊實驗，會出現各種不同的結果呢？」

  「比如盧瑟福教授用α射線轟擊氮原子核，發現了質子。」

  「伊蕾娜博士用α射線轟擊鋁箔發現了人工放射性。」

  「還有人用α射線轟擊其它元素，卻什麼現象也沒出現。」

  「這是什麼原因呢？」

  博特欣慰地看著貝克爾，這個年輕人的求知慾很旺盛，有打破砂鍋問到底的決心。

  不過，這個問題，他自己也搞不清楚。

  「有不少人說，因為伊蕾娜和盧瑟福用的α射線源不一樣。」

  「但我認為這可能只是其中一個因素。」

  「如果想從更本質上去解釋，只有徹底搞清楚原子的內部結構才行。」

  「轟擊實驗的本質，其實就是物質與物質，電磁波與物質的相互作用。」

  「目前而言，只有很多分散的理論能夠解釋單個現象。」

  「還沒有哪個理論能夠統一解釋所有的轟擊現象。」

  貝克爾喃喃道：

  「真的有那種理論嗎？」

  博特說道：

  「我聽說布魯斯教授最近也在關注核物理領域，他應該是最有希望的人了。」

  貝克爾露出羨慕的表情。

  可惜布魯斯教授已經返回了亞洲，想聽對方的演講也不可能了。

  「還是老老實實做實驗吧。」

  很快，二人準備完畢。

  今天的實驗是用α射線轟擊第四號元素【鈹】。

  鈹元素是比氮元素還輕的元素，其原子核也更小，所以有極大可能會被轟擊出質子。

  至於放射性，那就不確定了。

  目前還沒有證據表明人工放射性和原子序數有關係。

  實驗開始！

  啪！

  在通電的一瞬間，α射線和鈹元素撞擊後，立刻產生了一種新的射線。

  貝爾克大喜：

  「哇，真的有人工放射性！」

  「最近很多人重複伊蕾娜的實驗，都不盡人意，沒想到我們一次就成功了。」

  「博特老師，你太厲害了！」

  聽到學生的崇拜，博特心中雖然開心，臉上卻淡定地說道：

  「別急，還不一定是放射性呢。」

  「關閉轟擊源，看看放射性是不是繼續存在。」

  啪！

  貝克爾照做，用罩子蓋住α射線源。

  不好的事情發生了！

  在貝爾克驚訝的震驚下，射線竟然消失了！

  這說明剛剛產生的射線並不是真正的放射線。

  否則即便關閉了α射線源，鈹元素依然會產生人工放射性。

  貝克爾驚呼：

  「怎麼會這樣？」

  「難道實驗失敗了？」

  博特就淡定很多，今年34歲的他，也算見過了大風大浪。

  「再重複一次試試。」

  貝克爾這時又打開射線源，發現α射線轟擊鈹元素後，又產生剛剛的射線。

  但是只要關閉射線源，這種新射線就立刻消失。

  面對這種現象，博特分析道：

  「這應該不是人工放射性。」

  「人工放射性是元素的自發性質，只要啟動後，哪怕沒有持續的粒子轟擊，也能自發產生射線。」

  「我認為我們可能和盧瑟福教授一樣，轟擊出了質子。」

  貝克爾忍不住點點頭。

  這個可能性很高。

  要想驗證也很簡單，只要把這種新射線引入磁場中觀察偏轉即可。

  說干就干。

  二人同時行動，很快就添加好磁場。

  然而，詭異的事情再次發生。

  這種新射線竟然沒有發生偏轉！

  說明它沒有帶電，肯定不是質子！

  他們竟然發現了一種全新的射線。

  一時間，貝克爾從原來的失落變得驚喜萬分。

  因為這絕對是了不起的發現。

  「這可能是一種新射線。」

  博特依然很淡定。

  他本來就是抱著試一試的態度研究核物理，期望並不高。

  有成果最好，沒成果也無所謂。

  而且就算是發現一種新的射線，對他而言，吸引力也沒有那麼大。

  現在已經不是30年前了。

  各種射線在物理學家眼中已經褪去了神秘感，不再是詭秘之物。

  就算是一種新的射線，其本質也不外乎是一種特定波長的電磁波、或者是不同粒子的新組合而已。

  這在放射學中很常見。

  比如有些轟擊行為能同時放射出電磁波和物質流，看起來就像一種全新的射線。

  看著貝克爾興奮的表情，博特解釋道：

  「再檢驗一下的它的穿透性如何。」

  在放射學中，穿透性是檢驗射線種類和性質的常用手段。

  甚至在盧瑟福編寫的放射學手冊里，已經有了標準的方法。

  對比的基準就是α射線、β射線、γ射線。

  α射線的穿透能力最弱，甚至一張紙就可以擋住它。

  這也是為何用其做轟擊實驗時，經常把靶材做成非常薄的「箔」狀，為的就是能使射線穿透。

  只要稍微增加「箔」的厚度，就能擋住α射線。

  β射線的穿透能力更強，不僅能輕易穿透紙張，甚至還能穿透薄一點的金屬板。

  只有增加金屬板的厚度才能擋住β射線。

  γ射線的穿透能力最強，能直接穿透較厚的金屬板。

  必須使用極厚的混凝土或者鉛板才能完全擋住。

  也許有人好奇：世界上穿透力最強的射線是什麼？

  答案就是：高能中微子流。

  根據計算，一塊厚度大約80光年的鉛塊，才只能抵擋住一半的中微子通過。

  如此匪夷所思的穿透性，可想而知。

  人體每天都會被數以億計的中微子穿過。

  幸虧中微子幾乎不發生電磁力和強相互作用，否則整個宇宙內不會存在任何生命。

  此刻，當博特帶著貝克爾測完這種新射線的穿透性後，他沉吟著說道：

  「這個新射線比正常的γ射線穿透力還要強一點。」

  「甚至可以穿透幾厘米厚的銅板。」

  「看來它不應該是粒子，而是一種更高能的電磁波。」

  「我傾向於認為它是一種高能γ射線。」

  貝克爾聽完後，覺得老師的分析很有道理。

  粒子不可能有那麼強的穿透力，而且還不帶電，也只能是電磁波了。

  雖然不是人工放射性那種震驚學界的突破成功。

  但也算不錯了。

  博特也沒有繼續深入研究的打算。

  他畢竟不是專門研究原子物理的，所在的帝國物理技術研究所也沒有卡文迪許、鐳學研究所中那些先進的儀器。

  因此，他只能做一些基礎性的測量。

  「貝克爾，你再重複幾次實驗，整理好結果後，以論文的形式發表。」

  「這種新的γ射線是一種創新性的發現，應該能發表在較好的期刊上。」

  「可以投個《自然》試試。」

  貝克爾很激動。

  雖然博特老師看不上這個成果，但是對他而言，絕對夠了。

  要是能在學生時代，就在《自然》上發表論文，哪怕是子刊，對自己以後的發展都有莫大的好處。

  瞬間成為別人眼中的青年才俊。

  最後，貝克爾問道：

  「老師，要不給這種新射線取個名字吧，方便稱呼。」

  博特本來覺得完全沒有必要。

  這個發現放在現今的物理學界，好像還配不上專有的名字。

  但是看見對方那期待的眼神，他還是罕見地笑著說道：

  「就叫它鈹射線吧。」

  貝克爾滿心歡喜。

  接下來一段時間，他系統地重複了該實驗，並且還多試驗了另外幾種元素。

  但是只有鈹元素能產生這種特殊的射線。

  為了防止萬一哪天被別人又發現，他連忙日夜加班寫完了論文。

  然後直接投稿到《自然》期刊。

  而博特在做了好幾次的轟擊實驗後，逐漸對這個方向失去了興趣。

  核物理好是好，但就是太依賴運氣了，和智商幾乎沒有關係。

  這讓他覺得都不像科學了，完全就是瞎碰。

  他還是享受那種需要邏輯和數學的科學探索過程。

  於是很快，他又開始研究新的領域了，準備和蓋革繼續合作。

  鈹射線的事情也被他忘在腦後，完全交給了貝克爾處理。

  1925年11月20日。

  最新一期的《自然》期刊出爐。

  封面文章是來自英國卡文迪許實驗室的論文。

  盧瑟福團隊在伊蕾娜的基礎上，成功又發現了第二種元素的人工放射性，轟動一時。

  這有力地證明了人工放射性的存在，並為其他人提供了信心。

  同時，這也體現出卡文迪許實驗室強悍的實力。

  大家都找不到，只有那裡才能辦到。

  盧瑟福微微一笑：

  「我這一轟，有20年的功力，你擋得住嗎？」

  很多人感慨：

  「核物理的時代，恐怕要以盧瑟福教授為尊了。」

  「布魯斯教授在核物理實驗領域還是弱了一籌。」

  「真是可怕啊！卡文迪許雙驕，一個統治了理論，另一個統治了實驗。」

  這一期的《自然》論文，眾人毫無疑問都把重點聚焦在研究人工放射性上。

  很少有人注意到，《放射學》子刊上發表了一篇來自德國物理技術研究所的論文。

  研究人員通過轟擊實驗，發現了一種全新的γ射線，穿透力比正常的γ射線還要強。

  雖然從創新角度看，這篇論文絕對配得上《自然》的名頭。

  但是和封面的人工放射性論文比起來，多少就顯得無足輕重了。

  即便有人注意到了，也認為這僅僅是一個平平無奇的成果。

  現在的物理學日新月異，各分支領域每天都有無數的新發現。

  只要達不到像人工核裂變、人工放射性那樣破圈的程度，只會被該專業方向的人關注。

  然而，後來令所有人震驚的是，那位至高存在竟然投下了目光。

  （還有更新耶）