《重生之大科学家》

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重生之大科学家- 第123部分


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为可能是某种贯穿力极强、类似于γ射线的某种辐射从外面射进验电器,从而激发出二次放射性。

“今年七八月份,我在加拿大见到卢瑟福教授,他向我提到了这个问题。我的见解是这种射线来自宇宙,穿越大气层后来到地球,进而影响实验,产生游离室的电离现象。研究这种宇宙射线,可以使我们深入地了解宇宙的组成,乃至宇宙是如何形成的。”

在现代物理学发展史中,宇宙射线的研究占有一定的地位,很多新粒子都是首先在宇宙射线中发现的,比如正电子、μ介子、π介子等。在高能加速器未出现以前,人们只有靠天然的源泉进行研究,而宇宙射线就是理想的观测对象,它具有高能量、低强度的特点,很便于观测。所以它一经发现,就成为人们竞相研究的对象。

孙元起现在所说,就是引导英国科学家放弃研究高能加速器,转而认真观测宇宙射线,默默无闻地为科学发展做贡献。

转而,孙元起又推销他的反物质观念:“现在,我们已经发现原子至少是由电子、中子两种微粒构成。其中电子带负电,中子不带电,也就是说,原子内肯定还有一种微粒带有相应的正电荷,使得整个原子保持稳定。这时候或许就会有人想,世界上会不会有这样一种物质,是电子带正电、另外一种粒子带负电、再加上反中子构成的呢?

“去年年末,我们中国有一位叫做张贻惠的学生首先提出了这个观点。我仔细想了很久,认为宇宙中应该存在这种物质,它与我们地球上存在的物质相反,所以可称之为‘反物质’。物质和反物质能否共存?这是一个问题。我认为最大的可能是湮灭,即正负中和,质量转化巨大的能量。而且,能量应该遵循我在《光电效应:从现象到本质》一文中提到的质能方程。”

这纯粹是谈空说幻,台下坐着的正统科学家听到此处,已经开始骚动,要不是英伦习俗要求他们时刻保持绅士风度,估计他们已经要退场或者发问反驳了。

孙元起最终抛出他的诱饵:“综合上两个猜想,我们可以这样推论:如果宇宙存在反物质,那么宇宙射线中就应该存在一定的与地球已知粒子相反的反粒子。这个推论能否用实验加以证明呢?我觉得是完全可以的!为此,在从波士顿来伦敦的船上,我设计了一个实验方案。”

孙元起所说的方案,就是安德逊1932年发现正电子的装置:先把云室置于磁场中,粒子进入云室就会根据自身带电的性质分开方向;在云室中安有几块金属板,让粒子穿过金属板,进而区别它的能量。经过长时间大量的观察,就能在照片中发现一条奇特的径迹,它与电子的径迹相似,却又具相反的方向。这,就是正电子。

孙元起说完,台下一片寂静。

在这些科学家看来,孙元起简直就是在胡说八道,所言一无是处。可是要反驳,这处处都是猜想的演讲,又无法用现有的知识来证明。不过好在孙元起给出了一个可以迅速验证的方案:如果实验没有成功,那不就表明他在乱讲么?如果能亲手戳破这个号称“本世纪初最伟大的青年科学家”的妄想,弄他一个难堪,想来也是件很有面子的事儿吧?

于是,台下很多科学家心中跃跃欲试,只等仪式结束就回实验室准备。

九十一、红紫春来独擅场

随后,在英国呆满一个月的孙元起,应法国、德国、荷兰、比利时等国科学院、大学的邀请,开始周游欧洲各国。孙元起前脚刚走,《泰晤士报》就在科学版用大标题写道:“反物质:约翰逊教授的猜想”。

第一站是离英伦三岛最近的法国,应邀在法国学士院、巴黎大学等学术机构做学术报告后,特意拜会了居里夫妇。临出门时,孙元起意味深长地提醒居里先生:“注意交通安全,尤其是马路上的马车。”也不知道这位诺贝尔物理学奖的得主能否领会自己的忠告。

12月10日,在瑞典斯德哥尔摩颁出了第四届诺贝尔奖,其中化学奖得主是“发现六种惰性气体,并确定它们在元素周期表中的位置”的英国科学家拉姆塞,物理学奖得主则是“发现氩”的英国科学家瑞利。巧合的是,在两人的获奖感言中都不约而同地提到了孙元起。

拉姆塞说道:“感谢远东的约翰逊博士,他对元素周期表以及化学反应原理的解读,让我受益匪浅。”

瑞利则表示:“此次获奖,我觉得荣幸的同时,也有些惭愧。因为同时获奖的拉姆塞先生发现了6种惰性气体,至于先后发现氡、镥、镨、锝4种元素的约翰逊博士尚未获奖,而我,只是幸运地发现了氩元素而已!”

等孙元起结束在法国的十余天旅程,英国科学家早已快速搭建好了相应的设备,开始实验,在最初的照片中并没有出现孙元起描绘的那种正电子轨迹。于是《泰晤士报》的科学版出现了这样的标题:“反物质:博士的假设与实验的真实”。

在比利时、荷兰短暂逗留,之后孙元起直奔德柏林,在那里有位著名的物理学家想和他讨论量子力学的事儿。见面之后,孙元起紧紧握住他的手,仔细打量这位大人物:脸部轮廓可以依稀看出这位快五十岁的教授,在青少年时期一定是个英俊无双的德国帅哥,只是无情的岁月已经带走了他的帅气——以及头顶的头发;但出生教育世家自小熏陶出的温文尔雅,再加上从教二十余年的锤炼,举手投足间便使人如坐十里春风。

不错,此人便是大名鼎鼎的普朗克教授!

曾祖父、祖父、父亲、叔叔都是教授,普朗克从小就十分具有音乐天赋,他会钢琴、管风琴和大提琴,还上过演唱课,曾为多首歌曲和一部轻歌剧作曲。但是普朗克并没有选择音乐作为他的大学专业,而是决定学习物理。

为此,慕尼黑的物理学教授冯·约利曾劝说道:“这门科学中的一切都已经被研究了,只有一些不重要的空白需要被填补。”希望他就此回心转意。但是普朗克回复道:“我并不期望发现新大陆,只希望理解已经存在的物理学基础,或许能将其加深。”

结果,就是这样一个学生,后来创立了量子说,揭开了量子力学大发展的序幕,给经典物理学以致命一击。也就是这样一位创立量子说的科学家,曾先后反对过爱因斯坦的光量子假说、海森堡的矩阵力学。

孙元起见普朗克时还有一丝紧张,要知道这位培养出三位诺贝尔奖得主的诺贝尔奖得主,是这样批评另一位诺贝尔奖得主爱因斯坦的:“光量子理论不是后退了几十年,而是后退了几百年,那时克里斯蒂安·惠更斯提出反对牛顿业已占据优势的辐射理论。”对于另一位诺贝尔奖得主海森堡,他只用了一个词:“令人厌恶的”(德语原文:abscheulich)!

现在,孙元起把他俩的光量子理论和矩阵力学都借鉴了来,天晓得普大神会怎么教训自己!

没想到,普大神拿着那本《Science》,和风细雨地向他询问量子力学中的一些问题。虽然他并不准备放弃麦克斯韦的电动力学,但对量子力学理论还是表示了一定的肯定。期间,也曾苦口婆心地劝说孙元起继续努力,争取把量子力学纳入到经典物理学的框架下,但是,那只是一个建议而已。

在德国物理学会授予孙元起外籍会员之后,普朗克突然问道:“扬克,你真觉得世界上有反物质么?”

孙元起一怔,这才想起,经过近二十天的实验,各个实验室仍然没有在宇宙射线中找到所谓的正电子,于是《泰晤士报》再次换了个标题:“反物质:东方小子的妄想”。

“我确信世界上存在反粒子,并且一定可以通过实验手段找到。至于反物质,那我们必须把眼光瞄准广袤的宇宙,并且需要足够先进的设备!”孙元起如是说道。

或许是偶然,或许是天意,在平安夜那一天,英国两家实验室同时在照片上发现了正电子的踪迹。次日,《泰晤士报》在头版头条刊登了这个重大发现,题目是:“反物质:本世纪最重大发现!”

被这个消息所鼓舞,几乎英国乃至欧洲的所有科学家都迅速把目光瞄准了反物质,甚至他们被孙元起还笃信:宇宙中真的存在反物质!观测宇宙射线迅速成为1905年科学界最重要的研究项目。

在1905年的元旦前,孙元起结束了在欧洲的游历,打点行装,由法国的马赛起身,搭乘邮轮,穿过地中海,由苏伊士运河进入红海,随后经印度洋、马六甲海峡、南海、东海、黄海、渤海,于光绪三十一年的春节前,顺利抵达天津的大沽。

从孙元起抵达英国伦敦开始,便有计划地扫荡各大书店、图书馆,举凡自然科学、工程技术、医药农林、社会人文等的书籍,只要是出售的,全部购买,然后打包装箱,先行运送到法国马赛港口。书籍,在二十世纪初,无论是欧美还是中国,都是一种奢侈的消费品,如此大批量的购买,费用自然不赀。好在孙元起手中握有一百万美元的支票,算得上财大气粗,自然不惧。

在德国、荷兰、比利时、法国等,凡是孙元起经到之处,不管是英语、德语、法语、西班牙语还是拉丁语什么的,孙元起都本着“有杀错,没放过”的原则,大肆清扫。书店对这样的大主顾尤其热烈欢迎,恨不得把压箱底的都拿出来。但孙元起也有自己的原则,购买的图书要印刷清楚、内容完整、知识不过时,具有一定实用性和使用价值。至于版本啊、装帧啊,那就不在乎了。那些拿出公元1496年摇篮本《节本托勒密天文学大成》、1603年活字本《金言集》乃至牛顿手稿来求售的,都被华丽丽地拒绝了。最后在法国巴黎购买了数套实验室仪器,孙元起才结束了在欧洲的“血拼之旅”。

按照道理来说,如此大肆的血拼,应该能购得数十万、乃至数百万册图书。其实并非如此。书籍在二十世纪初是一种稀缺资源,一个书店能有一千种图书,已经称得上“浩瀚”了。而且在

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