1900:游走在欧洲的物理学霸 第838节
所以,大家干脆统一用千克、米等这些标准单位。
这样既能节省时间,又能减少误差。
仅仅有了统一的度量衡还不行,你还要给出标准单位的精确数值。
国际度量衡局最重要的工作,就是测量,尤其是精密仪器的精密测量。
比如高级手表的时间测量、天文钟中的钟摆测量等等。
但是这些精密仪器会经常遇到一个问题,那就是仪器本身的热胀冷缩所带来的误差。
比如同样的手表,在非洲和在南极洲,可能准确性就不一样,校准很麻烦。
因为手表中的很多机械零件都是金属的。
而金属是会热胀冷缩的,这就导致机械结构产生了误差。
所以,纪尧姆就想寻找一种特殊的金属材料。
它不会热胀冷缩,不管在什么温度下,都能保持体积不变。
最终,他发现了一种特殊的合金:因瓦合金。
这是一种由铁和镍,按照一定比例结合起来,形成的金属合金。
因瓦合金即便放在零下一百多度的极端环境中,体积都不会发生明显的收缩。
这种优良而特殊的性能,对于测量学领域来说,简直是梦寐以求的。
纪尧姆首先把这种合金,用在了高端手表上,立刻就取得了巨大的成功。
后来,因瓦合金的用途也越来越广泛,各种精密仪器都有它的身影。
正是因为这个成就,纪尧姆在国际度量衡局局长的位置上,一干就是20年。
能力越大,责任越大。
在当时,没有物理学家能解释因瓦合金这种特殊的现象。
铁和镍本身,都是具有正常的胀缩效应的。
可为什么按照一定比例组合在一起,反而就相互抵消了呢?
不过,大家虽然不知道具体的原因,但可以猜测出,一定是有某种力量,在抵挡热胀冷缩。
这个问题,直到量子力学完善后,才被完美地解释了。
简单理解,和电子自旋有关。
在低温环境下,金属由于金属原子的振动范围降低,导致整体体积收缩。
但是因瓦合金中的电子,会因为温度降低,导致自旋发生变化。
电子的自旋态趋于统一,因为磁性,所以相互之间就产生了排斥性。
这就导致原子之间的距离增大,正好抵消了热运动的收缩。
所以宏观表现就是体积不变。
而在高温环境下,电子的自旋态又翻转了。
原子之间不再排斥,而是吸引,正好又抵消了热运动的膨胀。
以上就是因瓦合金不会热胀冷缩的微观机理。
只要搞清楚了原理,科学家就可以人工制造出相同性能的各种合金。
这是理论指导实践的完美典范。
但是此刻,纪尧姆可不知道,自己意外发现的合金,竟然还和牛逼轰轰的量子论产生联系。
1921年的物理诺奖公布后,瞬间在物理学界引起了不小的骚动。
第三届布鲁斯会议召开在即,马上就要讨论原子和量子这种高端话题了。
结果诺奖却颁给了这样的一个看起来很低端的成果。
很多人酸溜溜的,心中有点不服气。
“怎么诺奖老干这种事啊,之前给灯塔阀门颁奖就算了,现在又来一个搞合金的。”
“这有什么技术含量啊,感觉我上我也行。”
“虽然因瓦合金在精密仪器中有很重要的应用,但是应该够不上诺奖吧?”
“.”
众人议论纷纷。
但是纪尧姆并没有亲自出面辩解。
这样造成的结果就是,质疑声越来越多。
然而,物理大佬们,对此却有不同的看法。
很多物理学家都向纪尧姆表示了祝贺。
爱因斯坦更是第一时间公开发文,给老学长站台。
“因瓦合金抵抗热胀冷缩的原因,暂时还是未知的。”
“这或许会是一种和超导类似的特殊现象。”
哗!
文章一出,又引发了更大的轰动。
爱因斯坦如今在物理学界可不是无名之辈。
他在各个领域,都有非常重磅的成果。
他的支持,让那些质疑的声音瞬间变小了。
超导大家可太清楚了。
那种神奇的现象,直到现在,物理学家也搞不清楚具体的原因。
如果因瓦合金真的和超导类似,那获得诺奖绰绰有余。
众人也开始真正了解纪尧姆的成果到底是什么。
对方可不是想象中的打铁匠。
但是,这依然不能让众人完全认可本次诺奖的权威性。
“或许它只是因为材料的配比不同才产生的。”
“并没有什么特殊的机理。”
就在众人对此乐此不疲地讨论时。
很快,李奇维也以量子研究所的名义,发表了祝贺信。
不过大家一开始并没有把它当回事。
因为众人都知道,布鲁斯教授每年都会公开给所有诺奖得主写信祝贺。
这已经成为了一种惯例,没什么特殊的。
然而紧接着,李奇维又写了一篇短评,专门分析因瓦合金的问题。
文章题目为:《因瓦合金膨胀系数与电子自旋的关系》。
轰!
文章一发表,瞬间震惊了物理学界。
所有人简直都被惊掉了下巴。
好家伙。
不是黑黢黢的合金吗?
怎么和高大上的电子自旋扯上关系了。
“我的天啊!因瓦合金的性质竟然会和电子自旋有关系?”
“它可是刚刚才被提出的概念啊,布鲁斯教授竟然一下就能联想到了。”
“简直是神人一般。”
“有没有大佬懂的,按照布鲁斯教授的观点,真的能解释吗?”
“这要是真的,那纪尧姆博士获得诺奖就名副其实了。”
这一刻,所有人都被这突如其来的翻转搞懵逼了。
众人眼里低端不够格的成果,在布鲁斯教授眼里,竟然和量子论有这么深的关系。
感觉瞬间就变得高大上,牛逼哄哄起来了。
这要是真的,那纪尧姆获得诺奖绝对是实至名归。
爱因斯坦之前参加了量子论研讨会,并且他本身还对材料学有深刻的了解。
他第一时间就给出了更深入细致的分析。
从电子自旋和磁性关系的角度,真的可以解释因瓦合金的性质。
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