第五十八回 茫茫太陽係皆是小原子 小小原子內卻是太陽係
第五十八回
茫茫太陽係皆是小原子 小小原子內卻是太陽係
——原子核的發現
上回說到物理學家盧瑟福,卻收到一張要他去領諾貝爾化學獎的通知。但是盧瑟福還是關心物理本身的問題,領獎回來之後便將助手們召集在一起說:“過去我們隻是捕捉到了放射性元素自己衰變時放出的粒子,除了這些粒子到底原子內還有什麼東西就不得而知。還有那些不會天然放射的元素我們就更難知其家底。不入虎穴,焉得虎子,現在唯一的辦法就是要將原子砸碎,看看它裡麵到底還有什麼東西。”
盧瑟福天生一個帥才,他來曼徹斯特還沒有幾天,身邊早已聚集了蓋革、莫斯利、玻爾、查德威克、安德雷德等一批年輕人,他們來自德、英、法、丹麥等國,盧瑟福的實驗室簡直是一個“科學國際”,而這些人以後也都成為一個個很有建樹的物理學家。當時他們一聽盧瑟福的戰鬥動員令,立刻摩拳擦掌,開始了一個新實驗。
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新實驗是這樣設計的:要打碎原子就得找一種炮彈,當時看來最理想的就是a粒子,它速度快,質量大。原子結構如果真的是湯姆孫所說的西瓜模型,a粒子就會順利地穿過鬆軟的瓜瓤而筆直地前進。而這時蓋革已經幫盧瑟福設計好了一個能計算出鐳放射出a粒子的儀器,這是以後所有向原子核進攻的科學家都離不開的武器,它就以蓋革的名字命名,叫“蓋革計數器”。靠蓋革計數器,他們已能準確地算出在1‰克鐳裡每秒鐘能發射出136萬個a粒子。現在他們準備好了放射源,又以金箔為靶子,靶子一邊放一個熒光屏,通過顯微鏡觀察穿過金箔的a粒子是否都落在了屏上。
這是一種很費力又很枯燥的工作,助手們常常坐一天也看不出什麼新情況。一天,盧瑟福推門走進實驗室,湊到顯微鏡前看了一會兒熒光屏上那一點點的閃光。蓋革說:“也許湯姆孫的模型是對的,你看a粒子全都順利通過了。”
“果真是全部嗎?要多看,細看,實驗要重複幾次、幾十次、上百次,隻有重複才能發現偶然的現象,而必然的規律又常常寓於這偶然之中,居裡夫人不是重複測試了幾乎能找到的所有元素,才找到有放射性的鐳嗎?”
盧瑟福說著將熒光屏和顯微鏡從金箔後麵移到側麵,他吩咐蓋革多換幾個角度,多看一會兒。又過了一天,他正在辦公室裡備課,蓋革急慌慌地跑進來,拉著老師就往實驗室裡走。原來他發現了一個偶然的現象,就是雖然絕大部分a粒子都沿直線穿過了金箔,但是也有極少數的a粒子卻出現偏轉,有的大於90。,還有的甚至出現180。的偏轉,竟直直地反彈回來。盧瑟福從此就鑽進實驗室裡,一連幾天沒有出來。他對學生們說:“我們發現了一個多麼奇怪的現象,就好像是一群炮兵對著一張薄紙片開炮,而炮彈反而又被彈回炮筒裡。雖然彈回來的極少,但這裡麵必定有一個我們還未發現的秘密。”
他們經過大量的數據記錄分析,知道了射出去的每8000個a粒子就有一個被彈回來或者偏到一旁。
正是:
阿翁海邊點沙粒,第穀深夜查星辰。
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