重生,然后成为大科学家 第55节

  并且这个信封从材质到印刷处处透露着精致,角落上还印着一个奇奇怪怪的纹章。

  等拆开信封之后,陈慕武才发现,这个写信的人和玻尔一样,又是一位他素未谋面的“老熟人”。

  法兰西虽然早就没有了国王和皇帝,但却保留了大量的贵族称号。

  而给陈慕武写信的便是这样一位贵族,路易维克托德布罗意。

  难怪信封上会有个标记,那应该就是他们德布罗意家族的徽章。

  和芝加哥大学那个吃了哑巴亏的康普顿不一样,陈慕武这次总算是被正主给找上了门。

  不过,德布罗意在心里丝毫没有谴责他剽窃了自己思想的不满,他反而觉得自己和陈慕武“心有灵犀一点通”,更是为自己能和这个物理学新秀想到一块儿去而感到沾沾自喜。

  他在信中,更是毫不保留地表达了对陈慕武提出来的“电子是一种波”这个思想的赞扬。

  事实上,德布罗意在大脑里对物质波的想法,仅仅才产生了一个雏形,他的那篇博士论文,距离写完还有很长的时间。

  前不久,德布罗意曾经在法国科学院的一次例会上,报告过自己大脑中产生的新想法。

  等会议结束后,有人告诉德布罗意,他的这个“新”想法,早就已经被人在德国期刊《物理学年鉴》上发表了出来。

  于是德布罗意找到了陈慕武的论文仔细研读,简洁的公式推导,以及结论又和玻尔原子模型匹配的天衣无缝。

  这篇篇幅并不算长的论文,简直每个字母、每个符号都戳到了德布罗意的心窝里。

  他没想到自己脑海中才刚刚有了一个雏形的概念,却已经被人丰富得如此完善。

  德布罗意早就知道又有陈慕武这样一个人,是因为在今年年年初,物理学界被陈慕武旧事重提的光子说,搅得轰轰烈烈。

  这个经过伽马射线散射实验验证过的光子说,同样也给了德布罗意灵感,进而让他产生了物质波的的想法。

  所以在心中,德布罗意对陈慕武产生了一种敬仰之情,于是他才提笔写下了这封信,想要结识一下陈慕武,并亲自向他称赞和祝贺,他提出来的这样一种电子也是波的理论是多么美妙。

  收到这封信之后,陈慕武脑子里产生第一个念头,不是又集邮了一位诺贝尔物理学奖获得者,而是在思考,一般来说,贵族是不是都很有钱?

  两千英镑对自己对卡文迪许实验室来说,可能算是一笔巨款,但对锦衣玉食的德布罗意来说,会不会只相当于洒洒水?

  而自己心心念念的像第谷、伽利略和高斯背后的大金主们,这次终于要出现了了吗?

  因此,陈慕武有了一个大胆的念头,他放下手边的工作,专心致志地给德布罗意写起了回信。

  “尊敬的德布罗意先生:

  “我很高兴能收到您的来信,也十分感谢您对我提出来的电子假说的支持。

  “在这封信的字里行间可以看得出来,您对物理学一定是十分热爱,而且在这上面的直觉也十分敏锐,所以才会产生和我相同的想法。

  “我现在向您汇报一下,关于电子是波这个假说,目前我所取得的新进展。

  “在卡文迪许实验室中,我已经成功的组装了一套仪器,打算利用高速电子束经过金单质薄膜进行衍射实验,但很遗憾的是,这次实验并没有成功得到衍射图案。

  “不过我并不认为是理论有错误,经过实验后的分析,我认为是衍射管中的真空度没有达到要求,不足以为电子提供足够长的自由程,让它能够成功完成衍射过程。

  “接下来我打算,对卡文迪许实验室的这台真空泵进行改造,直到它能使真空度降到十的七次方帕斯卡左右,再进行下一次实验。

  “这个过程似乎会很艰难,毕竟这台真空泵是十几年前研制的老东西,我不知道大概花费多长时间才能把它改造完成,也许可能永远也降不到更低的真空度,不过等实验一有进展,我就会在第一时间写信向您报告。

  “您真诚的,陈慕武.”

  这样一封钩直饵咸的回信,被陈慕武按照信封上的地址,回寄给了巴黎的德布罗意。

  也不知道这封信能不能成功地把德布罗意给钓上来,小王子阁下会不会闻弦歌而知雅意,自掏腰包赞助他一台通用电气的最新款真空泵?

第97章 45一种新的同位素

  把信扔进邮筒之后,陈慕武就一直盼着德布罗意赶快给他回信。

  只要能从小王子这里化缘到钱,他就能继续进行电子衍射的实验。

  如果没钱的话,陈慕武就只能外甥打灯笼照旧,继续在卡文迪许实验室里开展他的摸鱼生涯。

  然而树欲静而风不止,早上刚回到卡文迪许实验室,陈慕武屁股下的椅子都还没坐热,布莱克特就带着一摞已经洗好了的照相底片找上了他。

  在五月份,和卡皮察帮陈慕武在云室里找到了反冲电子之后,布莱克特就又继续投入到了云室改进的工作之中。

  他最近总算是成功在前人的基础上,对威尔孙云室做出来了很大程度的改进。

  布莱克特只运用了简单的杠杆、弹簧和旋转轮等机械结构,就让云室的效率比之前提高了一大截。

  在放射源和云室的窗口之间,布莱克特还另外设置了一个机械快门装置,只有在有需要的时候,才会把阿尔法粒子放入云室之内。

  经他改进之后,这套云室系统基本上能做到自动拍照,从阿尔法粒子进入云室开始算起,平均每过十三秒,就能完成一次循环。

  既然云室的效率已经大幅度提升,布莱克特便开始用它重复了无数次卢瑟福发现质子的那个实验,同时也拍摄了许多张照片。

  改进之后的云室,哪里都好,唯一不方便的地方只有一条,那就是照片拍摄得实在是太多了。

  每隔十三秒就能出一张照片,那么在一个小时的时间内,就能拍摄近三百张照片。

  实验做上两三天,照片就能摞满整张桌子。

  只凭布莱克特一个人的能力,完全看不过来。

  所以他只能抱着一叠照片,向电子衍射实验失败,最近在实验室里闲得发慌的陈慕武请求道:“陈,你最近也没什么事情,能不能帮我看一些底片,找一找那个质子的轨迹?”

  来而不往非礼也,之前他让布莱克特帮过不少忙,既然好哥们找上了自己,陈慕武也没有拒绝他的理由。

  他请布莱克特把这些照片都放在桌上,自己一张一张地看了起来。

  每张照片上都有一束白色的细线,数量估计有二十多条。

  而每一条白色细线,都代表着一个带电粒子在云室中所留下的轨迹。

  其中大部分都是阿尔法粒子穿越云室,留下的一条不改变运动方向的轨迹。

  少部分是阿尔法粒子和云室中的氮原子发生弹性碰撞,产生的两条分叉。

  只有极少数的阿尔法粒子能轰击到氮原子核,然后射出一个质子,因此在照片上留下的轨迹很少见。

  但布莱克特想要让陈慕武寻找的,却正是最后这一种碰撞之后留下来的轨迹。

  四年之前,卢瑟福用阿尔法粒子轰击氮原子核,发现在这个核反应中,偶尔会出现一种新的粒子。

  在测定了这种新粒子的质量和电量之后,卢瑟福确定了这种新粒子就是氢的原子核h,或者也可以叫它质子p。

  对此,卢瑟福给出的解释是,用阿尔法粒子轰击氮原子核,从中击打出了一个质子,同时使靶上的氮变成了碳-13(he+n→he+h+c)。

  他并没有从云室里捕捉并观察过这个反应,所以就把这个任务交给了当时刚刚入学的布莱克特。

  如果按照卢瑟福给出的这种解释,那么照片中的轨迹在碰撞后就应该分为三叉,分别代表着被弹回来的阿尔法粒子本身、从氮核中射出来的质子以及发射质子之后残余的原子核。

  可是陈慕武脑子里记得的这个核反应,和现在卢瑟福与布莱克特给出来的解释完全不同。

  因为在阿尔法粒子入射之后,它根本就没有被反弹回来,而是直接融入到了氮原子核之中。

  这样一来,原子核向外发射出一个质子之后,变成的也不是碳-13,而是氧-17(he+n→h+o)。

  所以在照片上根本就不会出现有三条分叉的轨迹,无论释放出质子与否,发生阿尔法粒子和氮原子发生碰撞之后,都只会产生两条分叉。

  难怪布莱克会面对这么多张照片而感到头疼,因为即使他拍摄再多的照片,他也不能够在其中发现出任何一个三分叉的轨迹。

  但陈慕武就不一样了,知道真实核反应情况的他,开始仔细甄别两条分叉的那些轨迹里,和其他大部分有明显不同的个别特例。

  他在卡文迪许实验室里帮布莱克特看了两天的底片,却只从数量繁多的照片中找到了一条这样的轨迹。

  这两天的时间,已经让陈慕武有些头晕眼花。

  他也不想再去找更多的轨迹,而是带着这张照片,直接来找布莱克特。

  看到陈慕武带着照片走来,布莱克特显得很是惊喜:“陈,难道你已经找到了那个氢原子的轨迹了,这次就是来告诉我这个好消息的吗?”

  “是,也不全是,”陈慕武递上了手里的那张照片,“我找到了那个质子的轨迹,但这些轨迹的分叉同样也都是两条,而不是如你所说的有三条.”

  “这是什么意思?”

  听到说已经找到了质子轨迹,布莱克特很高兴,但他却还没明白陈慕武话都后半部分,究竟是什么含义。

  陈慕武指着其中一张照片上的一条轨迹说道:“帕特里克,看这条轨迹,虽然和其他碰撞轨迹一样,都是产生了两条分叉,但这里的分叉和其他的又有一些不同。

  “第一条轨迹又短又粗,看上去就和碰撞后氮原子的轨迹差不多。

  “但这第二条又细又直的轨迹,和碰撞后的阿尔法粒子轨迹有明显的不同,应该是由一个带电少和速度高的粒子产生的,我觉得,这就是你所要寻找的那个质子.”

  “这又是什么意思?”

  对于陈慕武的这番解释,布莱克特一时半会儿没有反应过来。

  虽然他所说的那个质子的轨迹,看起来确实比阿尔法粒子的轨迹要更细也更直,但是……

  “入射之后被反弹回来的阿尔法粒子去了哪里?”

  他向陈慕武提出来了自己的疑问。

  “意思就是说,阿尔法粒子之所以会消失不见,是因为它没有被反弹回来,”陈慕武把手指点在了那条又短又粗的粒子轨迹上,“我刚刚说这个粒子的轨迹像氮原子,但没说它是氮原子。

  这张照片上,不仅仅是第一次记录到了核嬗变的过程,同时也拍到了一个新的同位素,我觉得留下这个轨迹的原子核不是碳-13,而是氧-17.”

第98章 46好消息和坏消息

  如果放到几年前,发现一种新的同位素可能还能算得上是诺贝尔化学奖级别的发现。

  去年年底,瑞典皇家科学院的诺贝尔奖评委会,不但在物理学奖上开出了双黄蛋,把1921年和1922年的奖励分别颁发给了爱因斯坦和玻尔,在化学奖上也同样如此。

  这两年的两位获奖者,分别是弗雷德里克索迪和弗朗西斯阿斯顿。

  他们两人的功绩,都和同位素有关。

  前者曾经是卢瑟福在加拿大麦吉尔大学时的助手,他提出了同位素假说。

  后者,也就是之前借给陈慕武真空泵的那一个,则是利用质谱仪发现了两百多种天然同位素。

  在卢瑟福设想中,被阿尔法粒子轰击的氮原子,发射一个质子后变成的碳-13,就是在三年前被阿斯顿在质谱仪中发现的。

  这两位科学家,基本上把利用同位素拿诺贝尔化学奖的路给堵死了。

  按照范仲淹《岳阳楼记》中的说法,这个叫做前人之述备矣。

  即使现在摆在陈慕武面前桌子上的这张照片里拍到了氧的第一种同位素氧-17,但作为第一发现者的布莱克特,估计如果只凭借这项功绩的话,应该是和化学奖无缘。

  想要再靠着发现一个同位素获得诺贝尔化学奖,那无论是氧-17还是氧-18的逼格都不足够高,最起码要找到氢的同位素氘-2才行。

  而想要找到氘,目前来看只有两种办法,要么就从大海里分离出重水do,然后再电解重水得到氘气d;要么就利用液氢和液氘的汽化温度不同,在低温环境下让液氢h汽化,从而分离出液氘d来。

  想到这里,陈慕武看了一眼桌子另一边,正专心致志地和磁场还有阿尔法粒子搏斗的卡皮察,是不是应该可以提前让他接触一下低温物理学了?

  和陈慕武这样云淡风轻不同,听他说完这个结论,一向沉稳的布莱克特却显得很是激动。

  不论是第一次拍照记录到核嬗变,还是发现氧的第一种同位素氧-17,对他来说,都算是在学术研究上取得了一个重大的突破了。

  “陈,你、你说的是真的?”

  “当然是真的!你可以再从剩下的这些照片中找找,看里面还有没有这样又细又直的轨迹;如果要是不相信这个是氧-17的话,也可以放到质谱仪里面,再去看一看.”

  陈慕武稳坐中军帐,如果他下巴颏上凭空长出几缕墨髯,手中再拿上一把羽扇,那就活脱像是一个从京剧《草船借箭》里走出来的诸葛亮了。

  然而坐在他对面的鲁肃,哦不是,是对面的布莱克特的情绪依然很激动:“你说的对,陈!麻烦你再看一下我这里的照片,我、我这就去借一台质谱仪过来!”

  一直以来都总是不急不慢的布莱克特,这次却像一支离弦的箭一样,飞奔向卡文迪许实验室的器材仓库。

  陈慕武没想到自己因为不想继续看这些枯燥无味的照片,所以才指出来了实验的最终结果,但还是没能逃脱掉继续看照片的命运。

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