上個(gè)視頻我們說了,原子結(jié)構(gòu)的湯姆遜模型、長岡模型、盧瑟福模型,其中盧瑟福模型因?yàn)橛袑?shí)驗(yàn)的論證,所以最接近真理。
不過,盧瑟福的模型也遺留下了兩個(gè)最重要的問題,第一個(gè)是原子的穩(wěn)定性,第二個(gè)是核外電子的排布。
解決以上問題的人是:尼爾斯·波爾,他在量子論和量子力學(xué)的發(fā)展中起到了巨大的作用。
通讀人類的科學(xué)史,尤其是近代科學(xué)史,你會(huì)發(fā)現(xiàn)為人類科學(xué)發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)的人,絕大多數(shù)出自豪門,就算不豪,家庭條件也非常優(yōu)越。
畢竟只有在吃飽穿暖的情況下,才有精力去思考自然哲學(xué)。像我們這樣,為一日三餐奔波,被利益熏心的人,是無法靜下心來思考學(xué)問的。
同樣波爾也不例外,尼爾斯·亨利克·大衛(wèi)·玻爾,1885年7月10號出生于哥本哈根,他的父親是哥本哈根大學(xué)的生理學(xué)教授,家里來的客人不是教授級別,就是皇家科學(xué)院院士,小時(shí)候的波爾常常在家里就能聽到精彩絕倫的科學(xué)辯論。
波爾的母親更是家世顯赫,是名副其實(shí)的富二代,父親是丹麥數(shù)一數(shù)二的人物,波爾的家里有三位女仆和一位保姆,整個(gè)童年波爾過的既舒適,又顯貴,完全屬于我們平常人夠不到的上層社會(huì)。
1903年波爾考進(jìn)哥本哈根大學(xué),在大學(xué)期間他和弟弟哈羅德有個(gè)共同的愛好就是踢足球,不過他的弟弟比較厲害,參加過1908的奧運(yùn)會(huì),雖然在決賽中輸給了英國,但這也算是相當(dāng)不錯(cuò)的成績。
1911年5月波爾拿到了博士學(xué)位,這時(shí)的愛因斯坦已經(jīng)是布拉格日耳曼大學(xué)的全職教師,接下來擺在波爾面前有兩條路,去德國的大學(xué)繼續(xù)深造,這是絕大多數(shù)丹麥人的選擇,他的父親想讓波爾去萊比錫大學(xué),他的弟弟選擇去歌根廷大學(xué)
而在波爾的心里,他覺得牛頓和麥克斯韋曾經(jīng)待過的地方才算得上是“物理學(xué)的中心”,這是哪?英國的劍橋大學(xué)。
現(xiàn)在執(zhí)掌英國劍橋大學(xué)物理學(xué)系的人正是我們前面提到過的約翰·湯姆遜。
湯姆遜出生于1856年,這時(shí)的湯姆遜已經(jīng)不是當(dāng)年那個(gè),28歲就自告奮勇?lián)慰ㄎ牡显S實(shí)驗(yàn)室主任的年輕小伙了,此時(shí)的湯姆遜已經(jīng)是快60歲的人了。是電子的發(fā)現(xiàn)者,也是諾獎(jiǎng)的獲得者。
波爾心里很清楚他要見的是何許人也,所以一想到要跟湯姆遜見面波爾就頭疼。1911年9月波爾來到劍橋,在見湯姆遜的時(shí)候,波爾手里緊緊地握著自己獲得博士學(xué)位的論文。
博士論文是敲門磚,希望湯姆遜能抽出時(shí)間閱讀自己的論文,并給出好評。可能是波爾想給湯姆遜留下好的印象,見湯姆遜的時(shí)候,還專門拿了一本湯姆遜寫過的書,但是波爾用他那蹩腳的英語直接當(dāng)著湯姆遜的面,說,你這書中有個(gè)方程不對,說就算了,還特意給湯姆遜指了出來。
這放給誰心里都會(huì)不舒服,不過還是出于禮貌,湯姆遜讓波爾把論文放在桌子上,告訴波爾有時(shí)間會(huì)看他的論文,在波爾臨走時(shí)還給波爾說,下星期天一起吃晚餐。
波爾高興地走出辦公室,心里覺得湯姆遜這人還不錯(cuò),挺和氣的,特意惡補(bǔ)了一段時(shí)間英語,想著下次見到湯姆遜的時(shí)候,能跟人家多交流交流。
令波爾沒想到的是,這一去湯姆遜根本沒有再聯(lián)系他,波爾后來也總結(jié)了這次不完美的見面,他覺得湯姆遜可能嫌他的英語不好,或者是嫌他當(dāng)面指出書中的錯(cuò)誤,也可能是湯姆遜把他論文的事忘了,根本沒有看。反正湯姆遜經(jīng)常不看學(xué)生的論文是常有的事。
也許上天冥冥中自有安排,內(nèi)心焦急的波爾在11月初去了曼徹斯特,拜訪了父親的一位學(xué)生,這位學(xué)生現(xiàn)在已經(jīng)是曼徹斯特大學(xué)的生理學(xué)教授,在這期間波爾有幸見到了諾貝爾幼兒園園長:盧瑟福。
盧瑟福是曼徹斯特大學(xué)的物理系主任,剛剛在布魯塞爾參加完第一屆索爾維會(huì)議,盧瑟福十分喜歡波爾,波爾也覺得盧瑟福更加的平易近人,盧瑟福繪聲繪色的給波爾講了索爾維會(huì)議上討論的物理學(xué)問題,以及物理學(xué)的前景和發(fā)展方向。
索爾維會(huì)議是比利時(shí)一位叫索爾維的實(shí)業(yè)家,出資舉辦的,這位老哥通過改進(jìn)制堿法賺的是盆滿缽滿,腰纏萬貫,有了錢以后就想起了年少時(shí)的夢想,他也想當(dāng)個(gè)科學(xué)家。
可現(xiàn)在年過半百,窮得只剩下了錢,搞科學(xué)顯然跟不上節(jié)奏,那怎樣才能讓自己在科學(xué)界留名,發(fā)錢頒獎(jiǎng)已經(jīng)被炸藥大王諾貝爾搞了,自己搞個(gè)啥?正當(dāng)索爾維有錢花不出的時(shí)候,遇見了德國物理學(xué)家能斯托;
能斯托覺得現(xiàn)在的物理學(xué)界被量子搞得烏煙瘴氣,他自己倒是挺支持愛因斯坦的光量子,但是絕大部分的人不以為然,除了量子,還有原子輻射問題,也困擾著科學(xué)家。
那時(shí)科學(xué)家之間的交流只限于熟人之間的書信往來,所以能斯托覺得是時(shí)候把大家聚起來聊聊天,搞個(gè)世界性的科學(xué)大會(huì)。
能斯托把這個(gè)想法告訴了索爾維,兩人一拍即合,索爾維告訴能斯托,科學(xué)圈你熟人多,你負(fù)責(zé)找人,剩下的事只要是錢能辦到的你就不要管了。
索爾維包下了大都會(huì)飯店作為會(huì)議場所,環(huán)境奢華,服務(wù)周到,任何要求都予以滿足,給每個(gè)前來參加會(huì)議的科學(xué)家都準(zhǔn)備了大紅包。
能斯托也很給力,把當(dāng)時(shí)各國頂尖的科學(xué)家基本上都請到了,有盧瑟福、金斯、洛倫茲、普朗克、居里夫人、龐加萊、郎之萬、維恩、索末菲、魯本斯、愛因斯坦;這些人的名字我們非常熟悉,因?yàn)樗麄兌际谴罄屑墑e的科學(xué)家。
其中作為會(huì)議秘書,記錄各位大佬發(fā)言的一位年輕人叫莫里斯·德布羅意。這個(gè)年輕人很關(guān)鍵,后面的視頻我們會(huì)提到。
這次大會(huì)舉行的時(shí)間是1911年10月30號,只有短短的五天時(shí)間,大佬們除了討論了普朗克的黑體輻射理論,愛因斯坦的比熱量子理論,原子放射性等問題以外,還吃了一個(gè)大瓜。
在會(huì)議期間,居里夫人被宣布獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),這是他第二次獲獎(jiǎng),可惜這時(shí)人們關(guān)心的并不是她再次獲獎(jiǎng),而是她和朗之萬的緋聞。
在會(huì)議期間,朗之萬那脾氣暴躁的妻子趁著朗之萬不在,撬了他的抽屜,把朗之萬和居里夫人之間的書信全部公布在報(bào)紙上,頓時(shí)天下大亂,各大報(bào)紙頭版頭條,連娛樂小報(bào)、狗崽隊(duì)也跟著瘋狂了一把,甚至編出了兩人要私奔的故事。
尤其是在民間罵居里夫人的話非常難聽,就是我們平時(shí)能想到的那些話,國外也一樣,當(dāng)時(shí)的社會(huì)對女性非常不友好,極其不公。
這張圖片是當(dāng)時(shí)索爾維會(huì)議留下的,此時(shí)的居里夫人也許不是在思考問題,居里夫人作為一個(gè)女性,能扎根在全是男性的科學(xué)圈里,已經(jīng)是頂著巨大的壓力,這次事件對居里夫人的打擊非常大,工作再累,再怎么危險(xiǎn),她從來沒有退縮,但這次她倒下了,住院好幾個(gè)月。好在是科學(xué)圈的人都認(rèn)為這是在胡說八道,力挺居里夫人。
愛因斯坦就說,索爾維會(huì)議是他第一次見到居里夫人,她沒有看出來居里夫人和朗之萬之間有什么特殊的關(guān)系,這些報(bào)道都是胡說八道,他還調(diào)侃說,居里夫人長的還沒有到哪種對任何人構(gòu)成危險(xiǎn)的程度。
我個(gè)人覺得愛因斯坦是在胡說,居里夫人比米列娃要漂亮得多,比他的堂姐艾爾莎也漂亮,要不就是愛因斯坦的審美有問題。這一點(diǎn)他的父親絕對贊同。
再來說玻爾,他在聽了盧瑟福的一番妙趣橫生的講解以后,內(nèi)心的希望又重新燃了起來,他覺得盧瑟福很好,特別好。此時(shí)心里就萌生了一個(gè)想法。
但他還是回到了劍橋,對湯姆遜依舊抱有一絲希望,可是結(jié)果大失所望,依舊等不到湯姆遜翻他的牌子。到了12月份,卡文迪許實(shí)驗(yàn)室舉行了一年一度的聚會(huì),盧瑟福作為這個(gè)實(shí)驗(yàn)室走出的人也參加的晚宴。
在宴會(huì)上,玻爾再次看見了盧瑟福,又一次被這個(gè)人的性格和風(fēng)度深深地吸引,玻爾這時(shí)認(rèn)真地思考了他的想法,準(zhǔn)備改旗易幟,不管你是劍橋還是湯姆遜,老子不干了,要去曼徹斯特找盧瑟福。
在獲得劍橋方面的同意之后,1912年3月玻爾來到了曼徹斯特,開始在盧瑟福的手下學(xué)習(xí)原子理論,曾經(jīng)幫助盧瑟福做α散射實(shí)驗(yàn)的蓋革和馬斯登現(xiàn)在成為了玻爾的教員。
盧瑟福這個(gè)人并不喜歡理論學(xué)家,他認(rèn)為科學(xué)要拿實(shí)驗(yàn)證據(jù)說話,而不是兩個(gè)肩膀頂個(gè)腦袋去空想,單純地去擺弄各種數(shù)字游戲,可不知道為何他就是看上了玻爾,當(dāng)人們問起的時(shí)候,盧瑟福就說:玻爾這孩子不一樣,他不完全是個(gè)理論物理學(xué)家,他還是個(gè)足球運(yùn)動(dòng)員。
由于盧瑟福這種重實(shí)驗(yàn),不允許無端猜測的思想,讓玻爾在接下來的日子里與一個(gè)重大的理論發(fā)現(xiàn)失之交臂,痛失了一次諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),但玻爾并沒有因此怨恨自己的老師,因?yàn)樗芸煺业搅艘粋€(gè)可以讓他名垂青史的重大發(fā)現(xiàn)。
這是我們下個(gè)視頻的內(nèi)容。
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