从剑桥留学生到物理学之神
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第422章 分合思想!无尽震撼!布鲁斯教授终结了整个化学!

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书名:
从剑桥留学生到物理学之神
作者:
虚空圣堂
本章字数:
8910
更新时间:
2024-11-03

李奇维的质子-中子模型一出,瞬间就征服了在场的大佬们。

与质子-电子模型相比,它显然更加简洁合理。

众人看到卢瑟福的脸上也是感叹之情,说明对方也被说服了。

然而,今天的演讲注定要一波三折,刺激大佬们的心脏了。

卢瑟福竟然同样发现新模型的问题。

一针见血!

针锋相对!

此刻,当他提出质疑,院士们集体噤声,眼神期待,全都看着台上。

一场交锋即将开始!

卢瑟福胸有成竹、意味深长地说道:

“布鲁斯,我刚刚利用你的新模型,重新解释了元素周期表和放射性。”

“你看我分析的对不对。”

李奇维微微一笑,“来吧,卢瑟福。”

卢瑟福说道:

“如果质子-中子模型是正确的,那么元素周期表的排列顺序简单了。”

“元素的原子核内有多少质子,它就是第几号元素。”

“根据原子核的相对质量,以及质子和中子质量相近这两点。”

“我们就能知道任何元素的原子核的组成情况。”

“以锂元素为例。”

“锂原子核的相对质量是7,这表明它的质子数和中子数加一起是7。”

“同时我们又能测量出它的核电荷数,也就是质子数是3,排在第三位。”

“所以锂原子核就是由3个质子和4个中子组成。”

“以此类推,所有元素都可以推导出其原子核的组成情况。”

“因为原子核的相对质量,以及质子数都是可以直接测量的。”

“所以,即便中子是电中性,无法通过电磁场测量,我们也能间接推算。”

卢瑟福的分析让在场的化学家们骇然。

因为这简直太完美了,比刚刚的质子-电子模型还要完美。

有了质子-中子模型,元素周期表就再也没有任何秘密了。

从门捷列夫的相对原子质量排序,到原子的核电荷数排序。

再到如今的按照质子数排序,元素周期表终于要盖棺定论了。

而且,从卢瑟福的逻辑看,几乎不可能再错了。

这时,卢瑟福又加了一剂猛料,继续说道:

“同时,新模型也可以解释同位素的本质。”

“以元素周期表第十号元素【氖】(读奶)为例。”(这难道是石昊爱喝奶的原因?)

“最常见的是氖20,即氖的相对原子质量是20。”

“但是,后来汤姆逊教授在铀盐矿石中,发现了氖22。”

“阿斯顿为了研究两种元素的关系,于是这才发明了质谱仪。”

“如果用新模型,我们可以很容易地进行分析。”

“氖20的原子核中有10个质子、10个中子,且核外有10个电子。”

“氖22的原子核中有10个质子,12个中子,且核外也同样有10个电子。”

“这就是为什么氖20和氖22明明相对原子质量不一样,但是化学性质却是类似的。”

“因为它们具有相同的质子数,所以也就具有相同的核外电子数。”

“这才是它们化学性质相似的本质原因。”

“所以,所谓的同位素,其实就是质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子。”

“它们因为质子数相同,所以应该排在元素周期表的相同位置。”

“质子-中子模型,让我们对元素有了更深刻的认识。”

“为什么各种元素的相对原子质量不是整数,比如锂是6.9412。”

“就是因为同位素的存在,各同位素之间中子数不同,从而导致相对质量算出来是小数。”

哗!

卢瑟福对同位素的分析,让化学家们简直疯狂了。

“哦,上帝啊,我听到了什么!”

“这就是布鲁斯教授的理论吗,实在太可怕了。”

“这哪里是终结元素周期表,这分明是终结了整个化学!”

“有了质子-中子模型,元素对于我们再无任何秘密可言了。”

“这场演讲真是太精彩了。”

这一刻,化学家们彻底疯狂了。

物理对化学的影响力,在卢瑟福的分析下,达到了巅峰。

这两位顶级物理大佬的交锋,直接干出一个化学的璀璨未来。

但是,大家忽然产生一个疑问。

卢瑟福教授不是要指出质子-中子模型的问题吗?

怎么现在的分析,反而是论证了新模型的正确。

“有点奇怪啊?”

大佬们暗自思忖。

然而,卢瑟福并没有让众人等待太久。

他紧接着就反转道:

“不得不说,布鲁斯教授的质子-中子模型,在分析元素周期表和解释同位素时,有无可争议的优势。”

“但是,当解释元素的放射性时,就会存在问题。”

“根据新模型,当放射性元素放射出α射线时,其实就是原子核内失去两个质子和两个中子。”

“因为α射线就是氦的原子核,其由两个质子和两个中子组成。”

“但是,如何解释放射出β射线呢?”

“β射线的本质是电子流,可是原子核内并没有电子,又怎么会放射出电子呢?”

“此外,既然没有电子,也就不会有电子跃迁,那么γ射线又是如何放射出的呢?”

“这就是我对于质子-中子模型的疑问。”

“布鲁斯教授,你可以解释吗?”

哗!

问题一出,在场众人皆是震惊。

攻守易形了!

“卢瑟福教授的问题,简直和布鲁斯教授的问题,同样犀利。”

“他们二人果然不愧是原子学的两大巨头。”

“对于原子领域的问题,都有着超乎常人的敏锐直觉。”

“真是一场龙争虎斗啊!”

此刻,哪怕在座的都是各领域的大佬,也忍不住激动起来。

这么精彩的学术交锋,不是经常有机会能遇到的。

这对于双方的素质要求极其苛刻。

二人的水平不仅不能相差太大,同时还要高出常人一大截。

这样才能让人产生崇拜之情。

好比两个本科生,不管辩论的多么精彩,也只能让大佬们莞尔一笑,不会在意。

此刻,众人倏地把目光全部集中到李奇维的身上。

他们很想知道,那个男人要如何解释这个问题。

汤姆逊发出一声叹息声。

旁边的谢灵顿刚刚回过神来,脸上的震惊还未消退。

他忽然觉得自己这个会长,真的能压住卧虎藏龙的皇家学会众多大佬吗?

这场关于原子核的辩论,让这位神经学家大开眼界。

二人的智慧绝对是这个世界的巅峰。

他看着汤姆逊,苦笑道:

“汤姆逊教授,你刚刚为什么叹息?”

汤姆逊闻言,感慨地说道:

“同行们都尊称我为【打开原子之门的人】。”

“但是直到今天我才发现,原来门内是如此的精彩。”

“可惜我已经没有机会亲眼进去看看了。”

谢灵顿说道:“你们物理学家已经很幸福了。”

“至少还能打开门。”

“我们医学家到现在,连门还没有找到呢?”

“生命的奥秘,到现在连冰山一角都没有显现。”

汤姆逊一听,果然心里变舒服了,反过来安慰谢灵顿了。

“放心吧,你一定会看见的。”

“改天我和布鲁斯说说,让他抽时间研究研究生物学。”

说完,二人相视一笑。

此刻,李奇维再一次成为全场的焦点。

他听完卢瑟福的问题后,心道果然不愧是物理书上的大佬,这份随机应变的能力,体现了对方深厚的底蕴。

要是换做一般人,是绝对不可能回答出这个问题的。

原子核内根本没有电子,又怎么会放射出电子呢?

没有电子,就不会有电子跃迁,又怎么激发出电磁波呢?

从逻辑上而言,这两个问题简直无解。

可惜,它们遇到了李奇维。

“那就给这个世界一点小小的震撼吧。”

轰!

在众人震撼的目光中,李奇维气势陡然爆发!

他嘴角噙笑,让大佬们一阵恍惚。

卢瑟福更是心头莫名颤动。

“这个状态的布鲁斯,真的好可怕!”

李奇维终于开口了。

“卢瑟福,你的问题很好。”

“不过,我的模型完全可以解释。”

一开口,李奇维就镇住了所有人。

他的信心让众人甚至生不出质疑的想法。

“先回答第一个问题,为何原子核能放射出电子流。”

“我们可以先设想这样一个问题。”

“根据电荷守恒定律,如果原子核内射出一个电子,由于电子带负电荷,那么原子核必然会多出一个正电荷。”

“请问,这个正电荷会以什么样的形式存在呢?”

场内的物理学家们开始眉头微皱。

但随着思考加深,忽然,汤姆逊、卢瑟福等大佬想到了一种可能。

他们骇然了。

李奇维看着众人的表情,就知道差不多了。

他趁热打铁,坚定地说道:

“没错,只会以质子的形式存在,因为质子就是带正电荷的。”

“所以,我认为原子核在放射出电子时,其实是一个中子发生变化,变成一个质子和一个电子。”

“然后,这个电子就被衰变出去了。”

“这个过程是满足电荷守恒定律的。”

“这就是我对卢瑟福教授第一个问题的解释。”

哗!

众人震惊地张大了嘴巴。

这个想法实在是太天马行空了。

他们想到了李奇维开始说的那句话:把质子和电子看成一个复合而成的粒子。

而现在,当发生β衰变时,其实就是复合粒子又转变成了质子和电子。

一合一分,一分一合,虽然过程很简单。

但是其中展现的却是宇宙的某种至高真理。

“这个世界上,恐怕也只有布鲁斯教授能够提出这种想法了。”

“我已经找不到词语去形容它的精妙了。”

“真不知道布鲁斯教授的脑子到底是怎么长的。”

“这种思想方式简直让人沉迷其中,无法自拔。”

卢瑟福此刻已经脸色潮红了。

李奇维的分析让他的灵魂都在颤抖。

“太美妙了,太美妙了。”

“仿佛是真理在我面前起舞。”

这一刻,所有人都沉浸在这种物理思想之中。

李奇维看着众人吃惊的表情,笑了笑。

质子-中子模型配得上这样的反应。

按照前世的理论,原子核发生β衰变时,中子不仅会变成质子和电子,同时还会放射出一种粒子。

这种粒子不带电,质量只有电子的百万分之一,且以接近光速运动。

这种粒子由泡利在1930年首次提出概念。

它就是大名鼎鼎的【中微子】。

中微子无处不在,每秒钟就有几百亿个中微子穿透人体,只不过我们感觉不到而已。

因为它不带电,质量又太小,且几乎不和任何物质发生相互作用,所以很难捕捉和研究。

因此,中微子也被称为“幽灵粒子”。

在泡利提出假说后,华夏物理学家王淦(读干)昌,曾经提出了一种探测中微子的方法。

但是可惜,他的成果被埋没了。

而这一世,李奇维绝对不会让这种事情发生。

此刻,他继续说道:

“至于第二个问题,就比较简单了。”

“没有任何证据表明,只有电子发生跃迁才能产生电磁波。”

“原子核在发生α衰变和β衰变时,同样会处在能级的变化之中,这种变化也会产生光子。”

“也就是所谓的γ射线。”

“这也是为什么电子跃迁无法产生γ射线的原因。”

“因为电子和原子核的能级相差很大。”

“以上,就是我利用新模型,对卢瑟福教授问题的回答。”

“当然,任何理论都要经受实验的验证,我并不能肯定我的模型就一定是正确的。”

“毕竟我的行星模型,已经失败过一次了。”

“接下来,就需要卢瑟福教授这样的实验物理学大佬努力了。”

李奇维最后以一个笑话收尾,但是显然,大佬们心思不在笑话上。

很多人甚至还没有反应过来回答已经结束了。

刚刚的回答带给众人的震撼难以想象。

在李奇维的描述里,原子就像是一台极度微小却又精密至极的机器。

让人忍不住感叹大自然造物之神奇。

足足过了几分钟,众多大佬们才从震惊中回过神来。

卢瑟福一直在纸上按照李奇维的思路,画着示意图。

越画他就越忍不住想提一个问题:

“布鲁斯,你到底是如何想到这种模型的?”

众人闻言,无不期待!

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