1900:游走在欧洲的物理学霸 第1292节
“如何用量子场论研究这两个可能存在的基本力呢?”
随着原子核、中子研究的不断突破,其实现在物理学界几乎已经默认强力和弱力存在了。
原因就是目前公认的两大未解之谜。
第一,质子和中子靠什么力结合在一起?
第二,中子为什么会发生β衰变?过程是什么样的?
很明显,如果认为质子和中子的结合是一种新的力,那么中子的衰变肯定就是另一种力在起作用。
不然的话,前者的力为什么没有把中子和其放射出的电子束缚住呢?
因此,强力和弱力肯定是存在的!
只不过关于它们的性质,目前还是一无所知。
泡利这些年在给本科学生上课的过程中,深入地梳理了原子核领域的内容。
在纷繁复杂的各种线索中,他决定还是从一些小问题入手。
比如,查德威克曾经在论文中提到的一个古怪的现象。
“按照质子-中子模型,中子在发生β衰变时,会变成一个质子和一个电子。”
“电子被发射出去后,就形成所谓的β射线。”
“但是这个过程中,释放的电子的能量是一个连续的能谱,有一个最大值和一个最小值。”
这一点非常古怪!
举个例子。
以氢3衰变成氦3为例。
氢3又名“氚”,是氢元素的一种同位素,原子核中有一个质子,两个中子。
当氢3其中一个中子发生衰变时,原子核就变成了两个质子,一个中子,并且还放出了一个电子。
很明显,这时候的原子核就是氦3,是氦元素的一种同位素。
但根据量子力学,氢3和氦3的原子核的基态能量都是非常稳定的。
所以,它们放出的电子的动能应该是固定的才对。
根据实验和计算,这个数值约为18KeV。
这点应该很好理解。
因为原子学中的各种现象都是分立的,比如氢元素的光谱等等。
然而,现实结果却是,放出的电子的动能并不是固定的18KeV,而是在0~18KeV这个区间内变动。
而且绝大部分都落在2~5KeV内。
这就让人百思不得其解了。
直到现在还是一个未解之谜。
泡利最近一段时间都在思考这个问题。
并且就在刚刚,他忽然有了重要的灵感。
他发现,如果借鉴粒子物理学的思想,就很容易得出一个大胆的猜想:
“一个中子在发生β衰变后,不仅生成一个质子和一个电子,还会生成一个新的粒子!”
“正是这个新粒子带走了丢失的能量,变成了粒子本身的动能!”
如此一来,查德威克发现的问题就能完美解释了。
泡利顿时神色兴奋,他觉得自己正在攻破一个了不得的发现!
那很可能是一种新的粒子啊!
绝对能够震撼物理学界。
并且,泡利还找到了一个小小的证据。
那就是量子数守恒。
中子的自旋量子数是±1/2,质子的自旋量子数是±1/2,电子的自旋量子数也是±1/2。
如今越来越多的实验表明,量子数应该是守恒的,就和能量守恒定律一般。
虽然目前这个说法还没有得到公认,但是很多量子力学大佬都相信这一点。
泡利也不例外。
如果自旋量子数是守恒的,那么中子在变成其它粒子后,自旋应该还是±1/2才对。
但是现在,质子加电子的自旋量子数只能是0或者1。
因此,必然还存在一个自旋为±1/2的粒子。
哗!
泡利的眼睛越来越明亮,他觉得自己的思路完全没有问题。
“不过,还需要从理论上深入研究一下。”
向来严格谨慎的泡利,没有被喜悦冲昏头脑,他要等仔细打磨自己的理论。
就在泡利憋着一股气时。
玻尔、海森堡、狄拉克、费米等人,都没有闲着。
大家都在默默发力,企图在明年的第五届布鲁斯会议,震惊学界!
1926年10月20日。
一年一度的诺奖公布。
今年的物理诺奖得主共有三人。
分别是美国的康普顿、华夏的吴有训、英国的威尔逊。
其中康普顿和吴有训的获奖理由是:发现吴-康普顿效应,证明光的粒子性。
威尔逊的获奖理由是:发明云室,通过水蒸气的凝结来显示带电荷的粒子的轨迹的方法。
这三人获得诺奖,几乎在所有人的意料之中,并没有掀起太大的波澜。
威尔逊老泪纵横,他终于做到了!
吴有训也成为华夏除了李奇维及其直接教导的弟子外,第一个获得物理诺奖的华夏人。
引起国内一片欢腾!
婆罗洲,坤甸。
城市东北部某处,有一个占地近万亩的庞大建筑群。
这里就是阿尔法实验室。
这座隐藏在城市东北角的实验室,堪称是当今世界最顶级的实验室。
旗下拥有各种各样的专业机构,形成从理论研究-技术转化-工程实现的完美闭环。
一个又一个科学发明从这里诞生,并反馈到工业界。
每天都有很多企业带着资金来到这里,只为跟实验室签订一些合作计划。
实验室园区内,总高15层的阿尔法实验室主大楼极具科幻感,远远超越了这个时代的审美。
乃是李奇维花重金从欧洲请的建筑大师倾力打造。
每个来到这里参观的人,都忍不住发出感叹:
“这个地方连走廊都在搞创新!”
“走几步就晕头转向了。”
创新就是阿尔法实验室的生命意志。
此刻,主大楼外,刚刚得知自己获得物理诺奖的吴有训,满面笑容,意气风发。
实验室众人还没来得及给他庆祝,因为布鲁斯教授马上就要来了。
吴有训带着几位高层,准备迎接。
副总裁戴维森一口流利的汉语说道:
“吴博士,我看布鲁斯教授就是专门来向你祝贺的。”
戴维森在实验室准备搬迁时,毅然决定跟着一起来到婆罗洲发展。
吴有训当然不会亏待他,直接任命他为阿尔法实验室的副总裁。
对方凭借发现电子波动性的成果,足以服众,胜任这个位置。
吴有训心情极好,开起了玩笑。
“嗨,我这点成就,还配不上教授亲自过来。”
众人皆是配合笑着。
这时,吴有训又对旁边一个人说道:
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