第339章 78多出一條軌跡來

英國的氣候屬於溫帶海洋性氣候,冬無嚴寒,夏無酷暑,只是全年的降雨稍微多了一些。

難怪街上行走着的穿西裝戴禮帽的紳士們,手中不是拿着司的克,就是拿着一柄雨傘。

這和仩海的亞熱帶季風性氣候不太一樣,對於剛剛來到歐洲的陳家老太太來說,倒是一種很新奇的人生體驗。

沒有惱人的梅雨季節,也沒有更加惱人的颱風,夏天的溫度雖然熱,但是又不會出現像仩海那麼熱的酷暑。

——且先不說英國的飯菜不是那麼好吃,但是在夏天的溫度和溼度上,確實比原來要稍微適宜幾分。

不過這是對原來一直居住在亞歐大陸東端的陳家人而言,對世世代代,祖祖輩輩居住在島上的英國人來說,包括已經習慣了在此地生活的陳慕武,英國的夏天依然熱得很。

劍橋郡中,康河的水流比較舒緩的那些河段裡,還有岸邊的柳樹下,擠滿了到此下河游泳還有躲避酷暑的本地居民和留校學生。

柳樹上的知了,也嘰嘰喳喳地鳴個不停。

卡文迪許實驗室的代理主任陳慕武,倒是“躲進小樓成一統,管他冬夏與春秋”。

他還特意把自己實驗室的厚重的窗簾拉好,只留下一盞燈擺放在抓拍雲霧室照片的照相機前,靜靜地等着中子的降臨。

幾年之前就被布萊克特改進好的雲霧室,每分鐘可以拍攝很多張照片。

當時的布萊克特就因爲照片拍的太多和自己看照片速度不快這兩件事之間存在有矛盾,所以才抱着一堆雲霧室照片來找陳慕武幫忙。

而那次陳慕武也不辱使命,成功從那些衆多照片當中的一張裡,找到了第一次記錄下來的人工核嬗變的蹤跡。

現在陳慕武照片拍的越歡,等等他就要享受看照片的痛苦就越多。

因爲不管拍攝出多少張照片,這次卻沒有幫忙看照片的布萊克特,也沒有卡皮察,所有的工作都要他自己一個人來。

所以陳慕武覺得一開始先少照幾張,免得等等面對幾摞堆得高高的照相底片時會望洋興嘆。

希望他能一發入魂,不需要再對實驗裝置包括加速電壓等各處地方進行微調,而直接就能找到他想要的質子的照片。

因爲實驗室裡的光線很暗,所以陳慕武也沒有再去什麼暗房,而是直接在裡面隔出了一塊區域,能夠讓雲霧室的照片隨拍隨洗。

在第一批拍攝的照相底片洗出來之後,陳慕武迫不及待地就一張一張地飛速尋找檢視了起來。

好消息是,第一批的照片中,就已經有螺旋縮小了的軌跡出現。

按照磁場方向來推算,這個軌跡對應的粒子帶的應該是正電。

但“禍之福兮所倚,福兮禍之所伏”,有好消息的地方,往往還會有壞消息。

壞消息,或者對陳慕武來說,似乎也不能算是壞消息。

總而言之就是螺旋縮小的軌跡不只有一條,而且他們的縮小方向也都完全一致。

換句話說,他在某一張自己拍攝的雲霧室照相底片中,發現了兩種不同的帶正電的粒子。

按照軌跡的粗細來判斷,一種質量大,一種質量小。

不用仔細觀察,更不用親自拿着尺子和紙筆來測量並計算這兩種帶正電的粒子的荷質比。

陳主任只是稍微疑惑了那麼一兩秒,他就想明白了,這兩種東西究竟分別是什麼。

質量大的那個,當然就是他要尋找的質子,也就是中子轟擊石蠟塊,轟擊出來的東西。

只要有這個質子的存在,就能說明,陳慕武已經用被加速過的阿爾法粒子,成功從硼晶體裡轟擊出了中子來。

也就是說,他已經成功完成了自己預定的目標,掌握了日後能夠“不小心”轟擊出中子的手段。

而質量小的那一個,是——

正電子。

硼有兩種在自然界當中穩定存在的同位素,分別是硼-10和硼-11,前者丰度在百分之二十,後者在百分之八十。

用阿爾法粒子轟擊這兩種同位素,都能出中子,只是這個核反應當中的其他產物有些不同。

阿爾法粒子和硼-10轟擊之後,會出一箇中子,再加一個氮-13。

氮-13是氮的一種不穩定同位素,半衰期不到十分鐘,然後就進行正貝塔衰變,釋放一個正電子,變成穩定的碳-13。

正電子,便是從這裡而來。

中子從石蠟中打出來的質子,其蘊含的能量爲5.7兆電子伏特。

而氮-13在正貝塔衰變當中,釋放出來的正電子,能量在1.2兆電子伏特。

雖然看起來,正電子和質子在能量上差了好幾倍,但是它們兩個的靜止質量同樣也是差着不少。

如果代入進愛因斯坦的相對論質能方程的話,其實兩者之間的速度基本上差不到那裡去,同光速進行對比,基本上就是小數點後幾位的差距。

就算氮-13衰變出來的正電子,可能還要穿過或者是繞過阻擋在後面的石蠟塊,才能進入到雲霧室當中,被照相機記錄下來軌跡,概率和質子比起來會降低不少。

可誰讓陳慕武是天選之人,在這次的實驗裡面不但從硼-10中打出了中子,“打出”了正電子,還讓兩種新生成的新粒子,都恰好直接或者間接進入到了雲霧室裡,被拍進照相底片記錄了下來。

在原來的那個時空裡,正電子是在加州理工學院,被跟着諾貝爾物理學獎得主密立根學習的中囯物理學家趙忠堯首次觀察到的。

但是他那次並沒有重視並仔細分析這個結果,所以和正電子的發現失之交臂。

不過趙忠堯的工作也不能說是沒有貢獻,他啓發了和他在同一個實驗室裡做實驗的學弟安德森,並讓安德森在兩年之後的1932年——也就是和查德威克發現中子的同一年——從宇宙射線在雲霧室中留下的軌跡裡,首次找到了正電子的影子。

和陳慕武這次不一樣的是,安德森是直接從宇宙射線中找到了正電子,日後他還會同樣在宇宙射線裡找到μ子。

而陳慕武這完全就是意外之喜,在用阿爾法粒子轟擊硼-10獲得中子的同時,還獲得了能夠產生正貝塔衰變的氮-13。

原子核物理學,其創立時間可以說是在1911年,金箔實驗之後盧瑟福提出來的那個原子有核模型,提出了原子核的存在。後來,他還利用阿爾法粒子轟擊氮原子核,發現了組成原子核的材料之一,質子。

但是原子核物理學的轉折點,在原時空當中毫無爭議地發生在1932年。

這一年,人們找到了氫的第一種同位素氘,找到了原子核裡的另一種物質中子,還找到了奇特異常的帶正電的電子。

不過在現在這個時空裡,氘已經在兩年前就被陳慕武在老布拉格手下的那個戴維-法拉第實驗室中在低溫條件下給發現。

兩年之後,他又在找到中子的同時,還找到了正電子。

原本是原子核物理學在1932年的三大重要發現,現在全歸了陳慕武自己。

氘是因爲在陳慕武剛剛獲得諾貝爾物理學獎之後就發現的,所以瑞典那邊不給他再次頒發諾貝爾化學獎也就算了,不知道日後會不會因爲這件事給他補一個。

但是中子和正電子這兩個發現,每一個可都是物理學獎級別的。

1935年的物理學獎給的是中子,第二年的1936年就是正電子。

然而這兩個核物理學上的發現帶來的,可不僅僅是兩個物理學獎。

1932年下半年發現了正電子,驗證了狄拉克通過自己的方程預言的正電子的存在,1933年諾獎評委會就非常有時效性地把1932和1933年兩個年度的諾貝爾獎,分別頒發給了海森堡,還有薛定諤和狄拉克。

這可是四個諾貝爾獎,五枚金燦燦的獎牌!

陳慕武覺得當自己日後“發現”了中子和正電子,瑞典的皇家科學院哪怕是再不情願,也肯定會不得不考慮要給陳慕武頒發屬於他的第二枚諾貝爾獎獎章了。

但很有可能會把“中子發現”、“正電子發現”和“提出量子力學方程並預言了正電子存在”這三項功績捏在一起,只給他頒發一次獎牌,就像陳慕武第一次獲得諾貝爾獎時的那樣。

在原來的時空裡,本來1931年和1934年就因爲沒什麼有價值的物理學發現而讓物理學獎輪空,現在他又把這些日後能頒發好幾次的發現聚到了一起。

以後的諾貝爾物理學獎到底應該怎麼頒發,頒發給誰,現在看來就完全要變成一本糊塗賬了。

唉,管他呢,以後的事情以後再說吧!

不過說起來那三位年輕的理論物理學家,獲獎是因爲發現了狄拉克所預言的正電子,陳慕武想到自己當初在哥本哈根的玻爾手下,也依葫蘆畫瓢地預言了一下正電子的存在。

可誰讓他的理論他的觀點太過超前,根本就沒人能夠接受,陳慕武不但受到了泡利的嘲諷,還和這位手下敗將打過一個賭,說只要日後發現正電子的存在,泡利就要賠給陳慕武和十英鎊等值的十個英國索維林金幣。

這筆錢對於當時還是個在哥本哈根跟着玻爾學習的學生泡利來說,都不算什麼大錢。

對現在已經是柏林大學的物理系教授泡利來說,就更不足掛齒了。

在泡利眼中不值錢,在陳慕武這邊就更不值錢。

不過陳慕武也並不指望通過這個賭約來發一筆大財,純純就是想讓泡利來低頭認錯噁心人而已。

既然已經想到這件事,等日後發表了有關中子和正電子的發現論文,陳慕武一定要給泡利寫上一封信,連同論文所在的物理學期刊一起寄到德國柏林去。

當時那個賭約的見證者,有玻爾、有海森堡和奧本海默。

玻爾在心中到底是偏向於自己這個後起之秀,還是他最聰明的學生之一泡利,陳慕武不好說,

但是海森堡和奧本海默,現在可都是站到了自己的這一邊。

想到賭約,又想到了泡利的猶太人身份,陳慕武忽然會心一笑,他覺得自己好像是《威尼斯商人》裡面那個最終獲得了勝利的安東尼奧,而泡利則是反派人物夏洛特。

泡利當然是一位偉大的物理學家,只是性格不太好。

這種人你越把自己的身段放低,他就越會得寸進尺。

只有徹底讓他心服口服,才能使其爲我所用。

再過不久,已經在德國登上了政治舞臺,漸漸拉起一股勢力的小鬍子,就將會在紐倫堡舉行他們的第三次黨代會。

然後他們的實力就會迅速擴張,直到最後主政整個德國。

到那個時候與其讓泡利先知先覺地跑到阿美莉卡,還不如像其他人一樣,把泡利給忽悠到瑞典去。

陳慕武做實驗還是一如既往地快槍手,從用器材搭建實驗裝置,到最終拍下有質子和正電子的照片,僅僅用了幾天的時間。

既然已經找到了自己想要的結果,那實驗再進行下去就不再有什麼意義。

小心翼翼地收好那幾張照相底片,陳慕武便把自己的裝置逐一分解,又放回到了卡文迪許實驗室的倉庫裡。

他打算再在劍橋值守一段時間,順便給艾芙寫一些有關外星人的科幻小說大綱。

等查德威克提前回來以後,他再去倫敦的家裡看看。

1927年8月10日,美國總統柯立芝來到了南達科他州基斯通附近的拉什莫爾山,在臨時搭建的講臺上發表演講,稱讚華盛頓、傑斐遜、林肯和西奧多·羅斯福這四位總統在美國不同時期所做出來的巨大貢獻,並宣佈了聯邦政府對身後這座拉什莫爾山上雕刻四位美國總統頭像的支持。

演講結束的柯立芝交給了雕塑家格曾·博格勒姆了一套鑽頭,後者在接過鑽頭之後爬到山頂,在華盛頓的頭頂位置上,鑽下了第一個孔。

也就在同一天,法國衆議投票通過,廢除了一項之前的法律。

這條法律曾經規定,如果一名法國女性和一位外國人結婚,那麼她就將自動被剝奪法國公民的身份。

這條法律曾經阻礙了在第一次世界大戰以後,法國婦女和在法國本地的華人勞工結婚,不過也有很多人寧可放棄法國公民身份,也要和華工結婚。

這條法律被廢除,居然還在不經意間利好陳慕武,讓明年的婚禮過後,艾芙不至於再變更國籍爲波蘭,或者是乾脆拿上南森護照。

還是在這一天,陳慕武收到了一封從國內寄來的信。

信上蓋着遖京的郵戳,上面還印着一個機構的名稱,國民政府大學院。

 

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