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!