第643章 震撼演講！核物理背後的秘密！感謝

  第643章 震撼演講！核物理背後的秘密！@感謝【團團霸】打賞盟主！

  婆羅洲，原子研究所。

  今天所里的氣氛格外熱鬧。

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  因為李教授即將親臨現場，旁聽每月一次的大組會。

  所長於隱帶著所內的導師和學生們全部到場。

  眾人在興奮的同時，還有巨大的壓力。

  「菩薩保佑！」

  「讓我不要現場掉鏈子！」

  「完了完了，我還差一組實驗結果，今天的匯報不完整了。」

  「」

  大組會的會議室內，大家正在反覆琢磨自己的研究內容。

  所有人都想在李教授面前留下最好的印象。

  李奇維則和於隱正在單獨交流。

  他問道：

  「回旋加速器的研究目前遇到困難了嗎？」

  於隱拿出資料，說道：

  「遇到一些問題，但都可以解決。」

  「回旋加速器的理論基礎很完善，主要是工程實現上有一些難點。」

  「預計在明年年中，可以完成初代原型機的設計和製造。」

  示意圖上，一台直徑約25厘米的圓形儀器頗具科幻風格，它就是於隱想要完成的回旋加速器。

  其加速粒子的能量將達到1MeV，遠遠超越考克饒夫的直線加速器。

  於隱很自信，這將是世界上首台回旋加速器，是一個劃時代的產品！

  當他第一次聽到回旋加速器的設想時，簡直佩服的五體投地。

  毫無疑問，它將帶領人類進入高能物理領域，那是一個全新的領域。

  李奇維聞言，點點頭。

  他沒有異想天開，直接建造超大型的回旋加速器，而是積累經驗，培養人才。

  「不錯。」

  「等到回旋加速器出來後，核物理的發展將被大大加速。」

  「最近歐洲在核物理領域可謂全面開花。」

  「我們也不能差了。」

  現在的核物理研究，已經逐漸演變成各國的追趕遊戲，體現出各國在基礎原子物理領域的實力。

  這跟之前的超導現象有點像，各研究機構都在瘋狂地經競賽。

  原子研究所作為婆羅洲最重要的研究所之一，並且也是盤古計劃的核心之一。

  目前來看，卻沒有多少突破性的研究成果。

  這讓於隱感覺到一絲絲壓力。

  他是原子研究所的所長，不僅要負責自己的研究項目，還要考慮整個所的發展。

  他本身是一個性格安靜，喜歡獨自鑽研的人。

  但是老師給了他這麼重的擔子，他就必須做出一點改變。

  即便不喜歡競爭，也要學會競爭。

  「老師，我明白了。」

  李奇維突然一笑，拍拍他的肩膀，說道：

  「也不要有那麼大的壓力。」

  「核物理目前還沒有成熟的理論體系支撐，大家都只能靠運氣去摸索。」

  「所以即便沒有成果，也代表不了什麼。」

  於隱深以為然。

  這也是為何那些頂尖的物理大佬，反而在核物理領域沒有聲音了。

  如今是伊蕾娜、考克饒夫等年輕一輩的天下。

  因為年輕人能熬夜、能卷

  這時，李奇維隨意地問道：

  「對了，我交給你的那個實驗怎麼樣了？」

  談論到這個問題，於隱頓時興奮起來。

  「老師，我重複了博特的實驗，發現一些有趣的東西。」

  「正好今天在大組會上向您展示。」

  於隱直到現在仍然還覺得不可思議。

  原來，半個月前，李奇維突然找到於隱，問他有沒有看過11月20日那期的《自然》論文。

  他當然看過，封面論文是卡文迪許實驗室找到了第二種人工放射性元素。

  但是李奇維緊接著問道：

  「那篇鈹射線的論文你看了嗎？」

  於隱當時就懵了，他記得自己好像看過但又沒什麼印象。

  他連忙翻出那期的所有論文，終於找到了關於鈹射線的文章，是由德國學者博特和貝克爾所寫。

  不過他和大多數人的想法類似，並不認為那篇論文有何特殊之處。

  因此，他問道：

  「老師，這篇論文有什麼不對的地方嗎？」

  李奇維說道：

  「博特我見過一面，他是一個涉獵廣泛的物理學家，經常有一些好玩的想法。」

  「但是顯然這篇論文中關於鈹射線，他沒有深入研究下去。」

  「我猜測是因為他所在的研究所沒有專業的儀器。」

  「我倒是覺得這篇論文很有意思。」

  於隱頓時好奇。

  既然老師都說有意思，那也許所有人都看走眼了。

  這篇僅發表在自然子刊上的論文或許非同凡響。

  李奇維說道：

  「博特用α射線轟擊元素，按理來說，要麼產生質子，要麼產生人工放射性，要麼乾脆是什麼都沒有。」

  「但他卻發現了γ射線。」

  「我對這個結果保持懷疑。」

  「我希望你能重複並改進他的實驗，對所謂的鈹射線進行深入的研究。」

  於隱聽完分析後，仔細一想還真是這個道理。

  因此，他這段時間都在研究博特的實驗，還真被發現了一些奇怪之處。

  這時，李奇維看時間差不多了，說道：

  「走吧，別讓大家等太久。」

  於隱笑著說道：

  「老師，我給您準備了十分鐘的開場時間。」

  李奇維一愣，隨即哈哈大笑。

  他竟然被於隱給套路了。

  ——

  會議室內。

  當李奇維和於隱一起進來後，全場立刻掌聲如雷，眾人神色興奮。

  李奇維面帶微笑，看著在場所有人。

  他還認出了幾個熟悉的身影：饒敏泰、胡剛復、李書華、孫國封。

  其中饒敏泰是於隱的研究生，其餘三人是錢五師的研究生。

  四人畢業後，全都留在了原子研究所工作，如今成為了所內的中堅力量。

  甚至有人已經成功評上了副教授，開始帶自己的學生了。

  他們都將是盤古計劃的主力軍。

  一具具年輕而單薄的身體，肩上扛著的卻是國家的命運和尊嚴！

  等到掌聲逐漸消失後，李奇維開口說道：

  「本來我只是想旁聽一下，看看大家最近的研究成果怎麼樣。」

  「但你們的於教授臨時讓我做開場演講，簡直是不講武德。」

  眾人大笑。

  「核物理目前恐怕是物理學最火熱的話題，堪比當初的量子力學。」

  「也確實值得講一講。」

  「最近，我經常聽到一些說法，有人認為核物理和運氣有關，和實力無關。」

  「新發現全靠瞎貓碰到死耗子，而不是通過邏輯和分析得出。」

  「對此，我想談談自己的看法。」

  嘩！

  眾人的表情瞬間鄭重起來。

  這可是一個很關鍵的問題。

  「我認為原子學這門學科，所有的表象背後，其實都有一個共同的本質。」

  「那就是物質和物質、物質和電磁波之間的相互作用。」

  「我舉個形象的例子。」

  「以X射線為例。」

  「1895年，倫琴教授發現X射線後，當時的物理學界簡直驚為天人。」

  「因為沒有任何現有的物理理論能解釋這種現象。」

  「僅僅給陰極管上通電就能產生這種匪夷所思的射線。」

  「後來，湯姆遜教授發現了電子，大家終於對X射線的產生有了一定的理解。」

  「陰極管的陰極是鎢絲，它在加熱後，就會放出逸散的電子，這就是熱致電子發射原理。」

  「這些電子在陰極管的高壓下就形成了高速電子流。」

  「接著，電子流撞擊到陽極的金屬靶材上，從而產生了X射線。」

  「所以，X射線的本質就是高速電子流和金屬靶材相互作用的結果。」

  「但新問題來了，這個相互作用的本質或者說過程又是什麼呢？」

  「當時依然沒有辦法解答。」

  「直到原子結構被搞清楚了，X射線的本質才終於被揭開。」

  「X射線一共有兩種類型：連續X射線和特徵X射線。」

  「當高速運動的電子撞擊到金屬靶材上時，電子在靶原子核的電場作用下，受到電場力，導致其速度的大小和方向發生急劇變化。」

  「這時候，電子的一部分動能就會轉化成光子輻射出去。」

  「這些光子就是X射線。」

  「根據計算公式」

  李奇維一邊說一邊在黑板上演示。

  在場眾人聽的熱血沸騰。

  這種手撕原理的感覺實在太爽了。

  而且大部分人都是第一次如此深刻地理解X射線的產生。

  以前他們只知道產生方法，卻不知道產生的本質。

  「根據結果可知，陰極管的電壓大小、電子接近靶核的位置、靶核的大小等因素都會影響X射線光子的能量。」

  「因此，這種方法所產生的X射線在光譜上是連續的。」

  「它的波長是一個範圍而不是一個具體的數值。」

  「所以被稱為連續X射線。」

  「但是高速電子流撞擊還有第二種情況。」

  「那就是它正好撞擊到靶材原子的內層電子上。」

  「根據玻爾-李模型，當原子的內層電子被擊脫時，外層的電子就有可能會躍遷補充進去。」

  「由於外層電子的能量比內層高，所以在向下躍遷的過程中，外層電子就會釋放能量。」

  「這部分能量也會以光子的形式輻射出去。」

  「而且該光子的能量只和兩個軌道的能級有關，和其它因素沒關係。」

  「這就是所謂的特徵X射線。」

  嘩！

  眾人頓時有種撥開雲霧見光明的悟道之感。

  李教授僅僅通過兩個示意圖和公式，就深入淺出地解釋了X射線的本質。

  哪怕是在研究所實習的本科生都聽懂了。

  什麼是大師？

  這就是大師！

  這時，李奇維接著說道：

  「在這個基礎上，還可以添加別的內容。」

  「比如把高速電子流換成X射線，那麼實驗就變成了吳-康普頓效應，解釋的是X射線和電子的碰撞。」

  「總之，對於原子學中那些紛繁複雜的各種轟擊實驗，大家不要去死記硬背。」

  「什麼射線撞擊什麼靶材，會產生什麼粒子，等等。」

  「這些實驗的誕生雖然有運氣的成分，但是其背後的道理卻是靠邏輯分析而得出的。」

  「就以近期最火的人工放射性為例。」

  「我可以給大家示範一下，就用剛剛的思維來嘗試解釋這個實驗背後的本質。」

  「伊蕾娜所用的鋁箔，用同位素表示是：Al-27。」

  「即原子核內有13個質子，14個中子，這也是鋁元素最穩定的同位素。」

  「當α射線撞擊到原子核上後，假設其被鋁原子核完全捕獲，那麼此時的原子核就變成了15個質子和16個中子。」

  「很明顯，原子核變成了P-31。」

  「但P-31卻是磷元素最穩定的同位素，它不可能具有放射性。」

  「因此，假設錯誤。」

  「我們再次假設，鋁原子核在捕獲一個α粒子後，很有可能又放出了一個中子。」

  「這時候，P-31就變成了P-30，這是從未發現過的磷同位素，它有很大的可能性具有放射性。」

  「至於這個P-30到底會放射出什麼射線，這就需要靠實驗去驗證了。」

  「或許會得到很有意思的發現。」

  嘶！

  所有人倒吸一口冷氣。

  「李教授真是太牛逼了！」

  「他竟然解釋了人工放射性的本質！」

  「現在很多人還在努力復現伊蕾娜博士的實驗，企圖找到更多的人工放射性元素。」

  「但是李教授卻站的更高，他用理論完美解釋了伊蕾娜博士的實驗。」

  「不對，說完美有點太過了，畢竟這只是一個猜想而已。」

  一時間，整個會議室內議論紛紛。

  饒敏泰等人心神震撼！

  剛剛的內容，甚至可以寫成一篇牛逼的論文了，絕對是自然封面級別的。

  但是對於李教授而言，卻只是一個即興的演講開場。

  這種差距讓人望塵莫及。

  世人所追逐的榮譽，只是他散發的一縷微不足道的光芒。

  最後，李奇維總結道：

  「所以，我希望大家能明白，原子研究、核物理研究，絕對不是單純的運氣學。」

  「我們要從表面的現象中，多思考，善思考，去理解背後的本質。」

  「以相互作用為手段，粒子變化為重心，把理論和實驗結合起來。」

  「遇到那些不確定的現象，再去大膽提出猜想。」

  嘩！

  會場內頓時響起雷鳴般的掌聲。

  於隱心中感慨道：

  「每次聽老師的演講，我都無比懷念那段一心研究學術的時光。」

  「沒有任何外界的干擾，徜徉在純粹的理性邏輯之海中，享受科學之美。」

  （還有更新耶）