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第477章 极度震撼!第四种力!质子和中子还有更细的结构!

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    第三届布鲁斯会议,是老中青三代物理天才的激情碰撞。

    洛伦兹作为科学会议主持第一人,他很精准地把握住了会议精神的核心。

    那就是多让年轻人参与讨论。

    虽然他是物理学的大佬,但是他可不敢小看现在的年轻人。

    泡利、乌伦贝克、伊蕾娜......

    这些人在未来,绝对会成为物理学的中流砥柱,乃至各自领域的权威。

    他忽然又看向了台上的李奇维,心中无比感叹。

    二十年前,这个男人可比在场的所有人更狂傲,更霸气。

    但是,江山代有才人出,各领风骚数百年。

    曾经睥睨天下、打破权威的布鲁斯教授,现在也要接受来自后辈的挑战了。

    这一刻,洛伦兹和众人一样,开始思考查德威克的问题。

    原子核的研究是当前原子学的最前沿领域。

    目前已知的事实是,原子核中存在质子。

    但是中子是否存在,依然是一个猜想。

    只不过李奇维的质子-中子模型可以很好解释各种现象。

    尤其是在解释元素周期表的排列规则时,更是大获成功。

    这也是很多大佬接受质子-中子模型的原因。

    因为它非常有用,能解决甚至预测现实的问题。

    在这个模型的基础上,李奇维率先考虑模型的稳定性问题。

    从而找到了强力的存在。

    可以说,整个研究的逻辑是非常完美的,环环相扣。

    这就使得强力的猜想非常容易被接受。

    因为它不是凭空产生的,而是自然而然推导出来的。

    但是现在,它却遇到了一个致命的逻辑问题。

    那就是无法解释β衰变。

    从β射线被发现以来,物理学家经过了长时间的研究,才最终确定了它的本质。

    那就是高速运动的电子流。

    卢瑟福虽然首次提出了“衰变”的概念,但是他无法给出衰变的机理。

    直到质子-中子模型出现,李奇维从理论上解释了衰变的过程。

    一个原子核中,质子和中子紧密结合在一起。

    因为未知的原因,其中的部分中子转变成了质子和电子。

    然后质子依然留在原子核内,电子却被发射出去了,形成电子流。

    这就是β衰变的本质。

    但是现在,有了强力的概念后,问题就来了。

    中子变成的质子,由于受到强力的作用,依然牢牢被束缚住。

    但是电子为什么就可以逃脱强力作用呢。

    以强力的强度,即便电子的质量很小,电子受到的束缚力也会非常大。

    它必然也会被固定在原子核内。

    这个逻辑没有任何问题。

    所以,要么是强力错了,要么就是存在另一种还未发现的机制。

    不管怎么说,查德威克算是出名了。

    他是为数不多的,能找到布鲁斯教授错误的人。

    汤姆逊看到此景,开心地对卢瑟福说道:

    “卡文迪许交给你是对的。”

    “你培养了很多优秀的学生啊。”

    面对老师的认可,卢瑟福心中如吃了蜜一般。

    他深受汤姆逊的恩惠,把所有心血都投入到了实验室的建设中。

    而今天,他终于看到了查德威克等人,能独当一面的希望。

    这个问题,卢瑟福自己也回答不出来。

    他在实验上是绝顶天才,但是涉及到理论分析,就有点抓瞎了。

    从质子-中子模型,到现在的强力作用,是一脉相承的。

    其中一个地方出错,代表整个理论体系都可能会出问题。

    所以,这个问题必须解决。

    “布鲁斯,你会怎么回答呢?”

    李奇维在众人的注视下,没有立刻回答,而是笑着说道:

    “泡利、伊蕾娜,你们两人都是量子研究所的。”

    “关于这个问题,我想先听听你们的答案。”

    “不要害怕错误,任何想法都可以说出来。”

    哗!

    二人皆是一脸懵逼。

    他们俩刚刚还唇枪舌剑,现在又要同仇敌忾了。

    变化来的太快,一时间没反应过来。

    玻尔轻轻一笑。

    “布鲁斯教授要给你们上强度了。”

    伊蕾娜虽然刚刚没想好怎么解释。

    但是现在她可不能退缩。

    这很明显是来自布鲁斯教授的考验。

    能在这么多大佬面前露脸,是无数人梦寐以求的机遇。

    于是,她逼迫自己深度思考。

    李奇维当然是故意的,他就是为了提高伊蕾娜的思考能力。

    真实历史上,伊蕾娜和约里奥夫妇,就是因为只会做实验,不善于思考,因此错过了好几个重磅性的发现。

    第一次,他们俩首次在用α射线轰击铍原子核时,产生了一种全新的射线。

    当时夫妻俩认为它可能是一种新的粒子,然后就没有后续了。

    查德威克无意中看到了这个实验,并且他重复了实验。

    由于他师从卢瑟福,对于原子核非常了解。

    他大胆猜测这种新的粒子,其实就是在理论上被预言的中子,并且发表了论文。

    于是乎,原子物理学中极为重要的成果,中子的发现,就被安在了查德威克的头上。

    查德威克因为发现中子获得1935年的物理诺奖。

    第二次,夫妻俩用α粒子轰击铝原子时,先是有一种放射性的磷原子生成。

    几分钟后,磷原子又发射出了正电子。

    但是他们俩没有把正电子当回事,直接关了机器去休息了。

    于是,安德森因为发现正电子获得1936年的物理诺奖。

    第三次,夫妻俩用中子轰击铀元素,得到了一种全新的放射性元素。

    但是他们错误地认为那是超铀元素,没有继续深入研究下去,与核裂变失之交臂。

    于是,哈恩因为发现铀的核裂变获得1944年的化学诺奖。

    可以看到,伊蕾娜夫妇简直倒霉到家了。

    若是他们没有错过这三次机会。

    夫妻俩很有可能成为历史上唯一的四诺奖得主。

    而且还都是自然科学类诺奖。

    简直是前无古人后无来者的壮举。

    哪怕是现在的李奇维也比不上。

    伊蕾娜夫妇对于实验结果的不敏感性,导致了他们的遗憾。

    至于他们获得诺奖的原因,则是因为发现了人工放射性元素。

    要不是因为这个现象实在太明显了,恐怕二人依然会错失这个成就。

    那真是想死的心都有了。

    后来有人戏称,居里家族肯定是祖上拯救过世界。

    所以上帝给他们家连续送了四次诺奖。

    可惜,只抓住了一次机会。

    此刻,伊蕾娜在李奇维的压力下,开始了蜕变。

    她尝试着回答道:

    “我认为中子在发生β衰变的那一刻,它会因为某种原因先脱离原子核一段距离。”

    “如此一来,强力对于这个中子就不起作用。”

    “等衰变完成后,质子重新返回原子核,而电子就发射出去。”

    哗!

    伊蕾娜的回答让所有人都震惊了。

    这个过程有点过于刻意了。

    就好像中子拥有思想一样。

    它怎么知道什么时候该脱离原子核呢?

    不少大佬们微微摇头,这个说法的可信度实在太低。

    果然,查德威克立刻问道:

    “伊蕾娜小姐,按照你的说法,中子在脱离原子核的那一刻是什么状态呢?”

    “如果它已经脱离了,就会和电子一样飞出来。”

    “如果它还没有脱离,那么也不可能发生衰变。”

    “难道说它正好处在既衰变又不衰变的界限吗?”

    “那到底是衰变还是不衰变呢?”

    查德威克反驳的角度非常刁钻。

    这下伊蕾娜是真没招了。

    她第一次在这种场合,能给出自己的见解,就已经非常难得了。

    李奇维慈爱地看着伊蕾娜,眼中全是鼓励和欣慰。

    显然,伊蕾娜的说法有待商榷。

    这时,泡利开口了。

    他的气势非常足,面对这么多大佬,依然牛逼哄哄的。

    “我认为这个问题,需要首先搞清楚β衰变的详细过程。”

    “虽然根据质子-中子模型,我们可以写出衰变的方程式。”

    “但是中子到底是怎么变成质子和电子呢?”

    “是像细胞分裂那样吗?”

    “还是说从一个大球上掉了一块,变成两部分。”

    “只有搞清楚了这个过程,才能研究强力是如何作用在β衰变上的。”

    泡利的回答倒是让不少人微微点头。

    现有的质子-中子模型,确实只能说明β衰变的结果,而不能描述过程。

    不过这仍然不能说服查德威克。

    他紧接着问道:

    “泡利博士,我认为你这个回答,和伊蕾娜小姐的回答本质上一样。”

    “不管β衰变的详细过程是怎么样的,它总归是处在强力的作用范围内。”

    “这不会因为中子分裂而变化。”

    “强力既然是像万有引力和库仑力这样的力,那么对于形状和状态就没有要求。”

    “就好比不管地球是液态还是固态,不管它是自转还是静止。”

    “它和太阳之间,始终存在着万有引力。”

    “哪怕现在地球分裂成两个小球,这两个小球也会满足万有引力定律。”

    查德威克今天简直好像爆种了一般。

    他的反驳有理有据,让人找不出毛病。

    强如泡利也微微皱眉。

    这些上一届的天骄们,果然个个都不是凡人。

    显然,他的回答和查德威克的反击,两人都非常有道理,相互说服不了对方。

    这一刻,众人才发现这个问题的棘手之处。

    简直快成了考验想象力的题目了。

    此刻,查德威克把目光投向了李奇维。

    他内心迫切地想知道,这位当世物理第一会给出什么样的答案。

    很快,所有人的目光再次返回到李奇维的身上。

    李奇维微微一笑,开口道:

    “强力的基础是质子-中子模型。”

    “所以,它是一种猜想之上的猜想。”

    “这也是为什么伊蕾娜和泡利都无法正确解释的原因。”

    “很抱歉,即便是我,也不敢肯定答案是什么。”

    “我只能给出自己的猜测。”

    哗!

    李奇维的回答非常出人意料。

    他竟然直接承认自己也不知道答案。

    不过众人并没有因此而贬低布鲁斯教授。

    开玩笑,他们现在讨论的可是当今物理学最前沿最前沿的方向。

    强力的概念在今天才刚刚被提出。

    要是布鲁斯教授立刻就能洞悉本质。

    那就不是人,而是神了。

    众人估计真得怀疑布鲁斯教授是外星人了。

    这一刻,所有人都在等待布鲁斯教授的猜测。

    说不定就是接下来的诺奖风向标呢。

    然而,李奇维的猜测,直接让众人骇然了。

    “我认为β衰变的作用机制是独立于强力的。”

    “换句话说,还存在第四种力在支配β衰变。”

    “所以,它才能摆脱第三种力的束缚。”

    “不过,这依然会存在一个问题。”

    “那就是如果第四种力的强度小于强力,那为什么电子还能跑出来呢。”

    “我认为,要想解释这个问题,可能需要搞清楚强力和第四种力的本质。”

    “我猜想,质子和中子,可能并不是基本粒子,它们是由更微小的粒子组成。”

    “就好像磁铁有磁性,是因为组成它的原子中电子自旋的存在。”

    “第三种力和第四种力,都是作用在这些更基本的粒子上。”

    “只要质子和中子的组成不同,那么它们的受力机制也会不同。”

    “如此一来,这两种力就能共存于原子核内,互不冲突,各司其职。”

    “这就是我的一点微不足道的想法。”

    轰!

    静!

    死一般的寂静!

    所有人都震惊的说不出话来,连眼睛都不动了。

    这实在太骇人听闻了。

    如果说伊蕾娜的答案是大胆的想法。

    那么此刻李奇维的回答就是脑洞突破天际了。

    这一刻,众人才深刻感受到,什么才叫真正的天马行空。

    和布鲁斯教授一比,他们就好像从2000多年前古希腊走出来的学者。

    完全不在一个维度!

    “我的上帝啊!这就是布鲁斯会议的含金量吗?”

    “我本以为第三种力的出现就足够震惊了。”

    “没想到布鲁斯教授竟然还预言了第四种力的存在。”

    “简直和天方夜谭一般!”

    “而且质子和中子还有更细的结构?”

    “老天爷啊,这是在套娃吗?”

    “这个回答明明非常离谱,我却忍不住去相信。”

    “这就是布鲁斯教授的实力吗?”

    此刻,全场震撼了!

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