《2288-原子弹演义》

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2288-原子弹演义- 第7节


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    在去斯德哥尔摩领奖之前,卢瑟福夫妇举行了一次家宴,出席的是卢瑟福的学生们,索迪、盖革、马斯登,连在德国的哈恩都赶来了,哈恩还带来了他在柏林大学的同事、好友莉泽·迈特纳。莉泽·迈特纳是一个单身的奥地利人,与哈恩合作,研究放射性问题,已经颇有成就。她是卢瑟福的一个崇拜者,并且与卢瑟福有通讯联系,她承认自己是卢瑟福的一个学生。    
    宴会设在卢瑟福住宅的一楼大厅里。索迪等都穿得很正规,西装革履,系着领结。卢瑟福平常穿着是很随便的,这次也穿上了正规的礼服。    
    平日,玛丽·卢瑟福是不允许卢瑟福喝酒的,这次破了例。    
    餐桌上酒菜丰盛,整个宴会气氛热烈而又随意。自然,卢瑟福是主角儿。他平日话就多,今日,一来喜庆,二来三杯下肚,话匣子打开就收不住了。只是,这次他讲的多是家乡的事。    
    既然跟老师汤姆生已经讲了他的“最后一棵马铃薯”的秘密,这事就没有必要再隐藏于心底。于是,他又向年轻人们讲了一遍。学生们听了都很感动。    
    卢瑟福见学生们过于严肃,便想办法要大家轻松下来。他开始讲故事。还是有关家乡的故事。    
    他说:“大学一年级结束放暑假,我约请城里的一位女孩子到我的乡村的家里做客。那时,我们河西那块田地——就是我挖最后一棵马铃薯的那块地——正在开垦。当时,河上的小桥十分简陋,中间两根竖起的木桩支撑着并排的两根原木。走上去它会摇摇晃晃。水哗哗地在下面流着。我那位女同学要与我一起去那块地上开垦。那座桥是必经之路。一见那桥,她说什么也要折回去。见她如此,不由分说,我就把她抱了起来,并告诉她把双眼紧闭……”这时,卢瑟福转向玛丽·卢瑟福,问她:“是不是这样,亲爱的?”    
    玛丽·卢瑟福笑着,不做回答。其他人却大笑了起来。卢瑟福继续道:    
    “返回时,走到桥头,自然我还得抱她,依然要她双眼紧闭,并嘱咐说,不说让她睁眼,千万不要睁眼,否则,掉到河里不是玩儿的。她闭上了眼。过了桥,我并没有把她放下来,而是抱着她继续向前走。她觉得时间长了,便问:‘过了没有,怎的这回用了这么长的时间?’我回答说:‘桥下突然涨水了,因此桥变得长了起来……’最后,我让她睁开眼,放下她,她一看,已是家门口了!”    
    众人大笑了起来。玛丽·卢瑟福也笑着,道:“杜撰的故事总是动人。”    
    尔后,卢瑟福道:“还有一个惊险的……”    
    大家鼓掌,表示要卢瑟福讲下去。    
    卢瑟福道:“还是在河西那块新开垦的土地上发生的事情,时间是抱那位女青年过河的第二天。当日,我起得很早,独自一个人到了那块地里。我扛了一把锄头。刚刚到了地里,就听到西边的森林那边有动静。寻声望去,发现有一个管形的东西在晨曦中闪闪发光。我还没有思考清楚那是一个什么东西,就听呼啦一声——树丛动后,几个光着上身、面色黑紫的人出现了。令人害怕的是,他们手中的枪、箭,都对准了我。我意识到自己遇到了麻烦。他们是毛利人。我从学校里知道,我们的父辈做了对不住他们的事。我们所住的村子,我们所耕种的土地,原来都是属于他们的。后来他们被赶进了森林,失去了一切。话再说回来:他们向我举起了枪,他们的箭瞄准了我。我第一个反应是想向他们表示谢罪之情。可随后想到,我不懂他们的语言,我要讲的话他们也听不懂。当时,我手里还拿着那把锄头。我知道,这很可能是一种准备抵抗的表示。我想我应该把它扔掉。我这样……”    
    说到这里,迈特纳立刻叫了起来:“不,您不能那样。那样,您的动作一出,他们会认为您真的要反抗而扣动扳机了!”    
    卢瑟福表现得很严肃,道:“你说得不错,他们真的产生了误会,一齐扣动了扳机……”    
    迈特纳用双手捂起了脸。其他人也都“进入了情况”。    
    这时,卢瑟福大笑起来,道:“这个情节自然是杜撰,否则,今年的诺贝尔奖的得主就会是另外一个人了……”    
    迈特纳自然也变得轻松起来,她问:“那么,您是如何脱险的呢?”    
    卢瑟福道:“我想到,扔锄头的动作绝对不可做。我先是向他们做了一个滑稽的鬼脸儿,尔后,轻轻地、缓缓地把锄头戳在地上,然后慢慢地来了一个倒立,前胸冲着他们,头向后仰着,然后倒着两只手,向桥的方向‘走’去——我听到了毛利人的笑声……”    
    当天大家过得十分开心。    
    最终,卢瑟福想清楚了,他宣布了思考结果,从而震惊了世界    
    卢瑟福从斯德哥尔摩回来,依然被原来的问题折磨着。    
    他之所以长时间解不开“扣子”,还是由于那个“葡萄干布丁”模型在作怪。“坚实”和“空洞”一直在他的脑子里打架。长时间里,他冲不出“坚实”的框框。菲利普·莱纳德的那个空虚的“星体”,在他的脑子里还战不过他的老师的那个坚硬的“布丁”。    
    但科学就是科学,最后,卢瑟福终于冲出“牢笼”。这用了他一年多的时间。    
    一个基本事实是:那个“一颗15英寸的炮弹射向一张绵纸,而它却反弹回来”的事实,只能说明:整个原子是一个“巨大的体系”,在这个体系的中央有一个微小的核,原子的绝大部分的质量集中在这个核上。在星体空间里,当质量比这个核轻得多的α粒子射向它、接近它时,它靠着自己的巨大斥力把α粒子推开,使α粒子的轨道弯曲,最后使α粒子反转,正像彗星飞向太阳然后离去一样。    
    卢瑟福公布了他的那个核,又一次轰动了世界。    
    


第一部分:核物理界又一颗巨星冉冉升起汤姆生的“葡萄干布丁”模型

    卢瑟福提出了自己的原子模型。他把原子的结构描述成了“行星式”,即一个或数个电子围绕着核在转动。从此,“行星”模型取代“葡萄干布丁”模型,统治了科学世界。    
    可以看出,“行星式”模型较“葡萄干布丁”模型更加接近了实际:一、原子内部出现了空间,原子不再被描绘为“实”的东西。二、电子动了起来,在无外力的情况下,它自身在旋转。    
    原子的行星模型对人们理解原子结构式样、对解释科学实验中出现的某些现象,产生了积极作用。    
    但行星式模型本身与原子实际结构一样,需要理论方面的突破:从理论上讲,电子围绕原子核旋转,自身会失去能量。能量越来越少,会迫使电子的运行的圆形轨道越来越小,最后坠落。可实际上,原子的结构是稳定的,就是说,并不曾出现这种电子“坠落”的情形。这是怎么回事呢?电子失去的能量从哪里不断得到了补充从而维持这种稳定呢?这方面的问题也促使人们做出回答。    
    


第一部分:核物理界又一颗巨星冉冉升起玻尔来到曼彻斯特卢瑟福的实验室

    “葡萄干布丁”模型也好,“行星”模型也好,都存在着重大理论缺陷:它们都无法表示分裂,而且“行星”模型结构上存在着不稳定性。缺陷将由另一位天才来弥补。这个天才就是尼尔斯·玻尔。    
    卢瑟福的行星式原子结构在当时被看作是正确的,它被核物理学界所普遍接受。    
    但是,这个结构的设想存在着理论上的困难,这我们在上一章已经指明。    
    只是,当时,这种理论上的困难长时间内谁也没有认识到它。    
    可这种矛盾是客观存在着的,它迟早会被人看到,被人解决。    
    看到并解决这一矛盾的人最终出现了。    
    1912年3月,一个丹麦人,离开剑桥来到曼彻斯特卢瑟福的实验室。他的名字是尼尔斯·亨德利克·戴维·玻尔。那时他27岁。    
    欧内斯特·卢瑟福在麦吉尔的同事、传记作家A·S·伊夫记录了当时的场面,他写道:“一个瘦小的男子来到这里,卢瑟福立即把他带到书房去了。卢瑟福夫人对我解释说,来访者是一个年轻的丹麦人,她的丈夫对这位年轻人的工作评价非常之高。毫无疑问,这个年轻人就是尼尔斯·玻尔!”    
    一直到后来,人们也无法弄清楚,伊夫为什么使用了“瘦小”二字来形容当时的玻尔。实际上,玻尔既不瘦,也不小。他是一个高个子,仪表堂堂,长有一个巨大的圆形头,一个长而大的下巴,一双大手。他是一个不平常的运动员。在大学时,他的足球战绩给丹麦人留下了不可磨灭的印象,人们看他的比赛,曾无数次为他欢呼。他还溜冰、骑自行车并驾驶帆船。他乒乓球打遍天下无敌手,是没有败绩的。他上台阶经常是一步跨两级。年轻时他确实比后来瘦一些,他那一头蓬乱向后梳的头发也可能让像伊夫这样年纪的人——伊夫比卢瑟福还大12岁呢——看来有点孩子气。但是,无论如何尼尔斯·玻尔绝不能被说成是“瘦小的”。    
    我们已经讲了,尼尔斯·玻尔将解决卢瑟福提出的原子结构的理论难题——当然,他要解决的难题不仅于此。那么,他究竟是怎样的一个人呢?他有怎样的成长背景呢?他做了些什么事情呢?    
    人们普遍认为,尼尔斯·玻尔对20世纪物理学的贡献,仅次于爱因斯坦。    
    就他对核物理学所做的事情而言,换句话说,就本书而言,尼尔斯·玻尔所起的作用要重于爱因斯坦。既然如此,对于玻尔,我们就必然不惜笔墨加以介绍了。    
    尼尔斯·玻尔的成长背景与卢瑟福比起来是大有不同的。


第一部分:核物理界又一颗巨星冉冉升起巢中的雏鸟

    1888年一个秋天,克里斯琴·玻尔——他是哥本哈根大学的生物学教授——像往常一样,晚饭后,他领着他的3岁的儿子走出面对克里斯琴堡宫——这里是国会所在地——的宅子,到远一点的地方去散步。在一片树林前他们停下。这里有一排长木凳,他们在其中的一条凳子上坐了下来。    
    这里空气清新,瑟瑟秋风吹着,片片树叶被风吹落,在空中慢悠悠地飘一阵子之后落在了地上。    
    克里斯琴·玻尔手中有一根手杖,他用手杖把凳子前落下的树叶拨开,然后,依然是用手杖在土地上画了一棵树。    
    画完,他告诉儿子,哪里是树干,哪里是树枝,哪里是树叶,最后他要让儿子明白,树,就是由这样的几个部分组成的。    
    儿子听到了他的话,但是,半天没有说什么。    
    克里斯琴·玻尔知道,儿子这是在思考,他不想�
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