上回我們說到，玻爾在1913年的7月、9月、11月分別發(fā)表了三篇關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的論文，這三篇論文的題目一樣，叫《論原子和分子的結(jié)構(gòu)》，所以史稱“三部曲”。

在7月第一篇論文發(fā)表以后，丹麥唯一的大學(xué)哥本哈根大學(xué)，也是玻爾的母校，給玻爾提供職位是編外講師，也就是沒有事業(yè)編，這還不算，他們居然讓玻爾給非物理專業(yè)的學(xué)生講一些初級物理知識。

很顯然有點拿牛刀殺雞的感覺，雖然玻爾很不樂意，但也暫時接受了這個職位，因為他現(xiàn)在工作的地方連大學(xué)都算不上，是一所技術(shù)學(xué)院，不過玻爾現(xiàn)在正在憋他的大招。

9月玻爾第二篇論文發(fā)表了以后，正好趕上了第83屆英國科學(xué)促進(jìn)協(xié)會召開會議，參加會議的人有很多人的名字，我們都非常熟悉，比如：洛倫茲、居里夫人、埃倫費(fèi)斯特、勞厄、當(dāng)然也少不了英國的幾位前輩，湯姆遜、盧瑟福、瑞麗；

玻爾也去參加這次會議，畢竟英國對他來說并不陌生，而且還能見到自己的老師。在這場會議上理所當(dāng)然地討論了玻爾最新的量化原子模型。

不過除了盧瑟福以外，所有的人都反對玻爾的想法，原因很簡單，因為大家都堅信，麥克斯韋的理論應(yīng)該在所有的情況下都成立。而玻爾卻說，電子只要在特定的軌道上就不會釋放輻射。

你可能也想問：為什么電子在特定的軌道上就不會釋放輻射？我只能回答，沒有為什么，因為這個世界就是量子化的，它不連續(xù)，電子只能存在于這些軌道上，不能存在于其他任何的空間，既然不能存在于其他的空間，那么這些軌道自然是穩(wěn)定態(tài)軌道。

其實說白了，只要你接受了這個世界是間斷性的，就不會有這樣的困惑。在量子理論中，有很多的問題你都不能問為什么？只要接受就好。

在后面的視頻中，你會遇到越來越多不能問為什么的問題。這就是量子力學(xué)的難纏之處。

不過玻爾不能以這樣的口氣給其他物理學(xué)說，你不要問我為什么，接受就好。牛頓當(dāng)年也沒這么牛過，所以還是需要實驗繼續(xù)驗證玻爾的量子化原子模型，看看他所說的分立的能級是否存在。只要確實存在，就能說明，人家玻爾說得沒錯。

就在1913年的11月，當(dāng)玻爾的第三篇論文發(fā)表以后，盧瑟福團(tuán)隊中的一位成員，亨利·莫斯萊受到了玻爾原子的啟發(fā)，用電子轟擊各種元素，研究了元素釋放出來的X射線。

其實是玻爾在7月份的時候?qū)ｉT去找了這位同僚，讓他趕緊做實驗驗證自己的原子理論。莫斯萊聽了玻爾的理論以后，也挺有興趣的，就開始了實驗。

按照玻爾的理論，足夠能量的電子轟擊特定的金屬元素之所以能釋放出X射線，是因為原子基態(tài)中的一個電子被撞了出來，上層的電子向下躍遷，以X射線的形式向外釋放出了兩個能級之間的能量差。

而且根據(jù)玻爾的原子模型以及釋放出來的X射線的頻率，還可以計算出元素原子核中的核電荷數(shù)。

莫斯萊花了兩個月的時間，從鈣元素一直轟擊到了鋅元素，然后繼續(xù)往下轟擊，隨著轟擊的元素越來越多，他發(fā)現(xiàn)元素周期表中元素的順序確實是按照核電荷數(shù)來排列的，這驗證了玻爾最早關(guān)于原子序數(shù)概念的猜想。

而且莫斯萊還發(fā)現(xiàn)，每種元素釋放出來的X射線波長獨(dú)一無二，并且相鄰的兩個元素之間的X射線波長非常接近，因為他們之間只相差1個核電荷，如果出現(xiàn)X射線波長相差比較大的，就說明中間還有其他未知的元素。

因此莫斯萊預(yù)測出了42、43、72、75，這四種新元素。沒過多久，這四種元素都被發(fā)現(xiàn)了，可惜的是莫斯萊在1915年死于一戰(zhàn)戰(zhàn)場。

一戰(zhàn)是在1914年爆發(fā)，當(dāng)時所有能參加戰(zhàn)斗的年輕人都走向了戰(zhàn)場，科學(xué)家也沒法置身事外，剛剛還在實驗室一起做實驗的同事，轉(zhuǎn)眼間端著槍在戰(zhàn)場上就成為了敵人。

像是之前提到過的蓋革、馬斯登，赫維西都參加了一戰(zhàn)，還有后面我們要說到的德布羅意、薛定諤也在為自己的國家效力。

就連盧瑟福這時也沒功夫研究原子了，他更關(guān)心的是怎樣能把德國的潛艇擊沉。

我們接著說，1914年的4月，玻爾原子模型又迎來了一個關(guān)鍵性的證據(jù)；德國物理學(xué)家詹姆斯·弗朗克和古斯塔夫·赫茲，這個赫茲是那個赫茲的侄子，

它倆在用電子轟擊汞原子的時候發(fā)現(xiàn)，只要汞原子釋放出紫外線，那么用來轟擊汞原子的電子就會損失4.9ev的能量。

玻爾的理論能夠完美地解釋這個實驗，4.9ev是汞原子第一激發(fā)態(tài)和基態(tài)之間的能量差，只要用來轟擊汞原子的電子超過這個能量，它就有可能打出基態(tài)電子，第一激發(fā)態(tài)的電子向下躍遷，就會釋放出相應(yīng)能量的電磁輻射。利用普朗克-愛因斯坦公式，可以算出這個電磁輻射的波長為253.7納米，位于紫外線波段。

玻爾的理論和實驗吻合得非常好，這個實驗也成為了驗證玻爾原子模型最有力的證據(jù)，加上莫斯萊的工作，到1914年底，基本上所有的人在實驗證據(jù)面前都接受了玻爾的量化原子模型。接受了玻爾的分立能級、電子角動量量子化、以及對元素光譜的解釋。

隨著玻爾在科學(xué)界的名望越來越高，玻爾終于說出了他藏在心里已久的想法，他給哥本哈根大學(xué)的管理層說，你看我現(xiàn)在多少都算個物理學(xué)家了，再當(dāng)個講師不合適吧，能不能給個了理論物理學(xué)教授的職位。

大學(xué)管理層一聽，有點懵了。理論物理學(xué)教授？自建校以來從來都沒有過這個職位，這是要為玻爾專門開設(shè)一門新的學(xué)科，其實在當(dāng)時除了德國的大學(xué)以外，還真的很少有大學(xué)設(shè)立這個職位，就算在德國，專門從事理論物理的人也是寥寥無幾。

理論物理學(xué)家相比于實驗物理學(xué)家來說，工作起來就比較簡單，就拿愛因斯坦來說，他當(dāng)年決定在美國普林斯的長期工作的時候，已經(jīng)是1934年的事情了，這時的愛因斯坦名譽(yù)全球，可以和哥白尼、布魯諾、牛頓并駕齊驅(qū)，普林斯頓大學(xué)問愛因斯坦，你的辦公室都需要什么？我們給你置辦，愛因斯坦說，一張辦公桌、一支筆和一些稿紙足矣。

這就是理論物理學(xué)家的標(biāo)準(zhǔn)三件套，不需要繁瑣的實驗設(shè)備，不過到了今天，理論物理學(xué)已經(jīng)離不開實驗與觀測了，也不再區(qū)分理論家和實驗家。

玻爾的要求沒有通過，就算是盧瑟福多次給教育部寫信，得到的答復(fù)也是先緩一緩再說。讓玻爾繼續(xù)當(dāng)個講師那是不可能的事，玻爾就請假去了曼徹斯特找盧瑟福，聽說是盧瑟福要給他重新介紹工作。

不過由于戰(zhàn)爭的原因這件事就給耽誤了，而且玻爾也在曼徹斯特滯留了很長時間，直到1916年的5月，哥本哈根大學(xué)才同意了玻爾的請求，給他專門設(shè)立了一個理論物理學(xué)教授的職位。

因為在這期間，又發(fā)生了一件事，使得玻爾的名聲再一次高漲，哥本哈根也不得不認(rèn)真考慮玻爾的要求。

因為慕尼黑大學(xué)的索末菲不僅全盤接受了玻爾的原子理論，還在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步引入了兩個量子數(shù)，軌道形狀量子數(shù)K，也叫角量子說和軌道方向量子數(shù)M，也叫磁量子束。解釋了人們無法解釋的巴爾末系的精細(xì)結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)了精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)，以及斯塔克效應(yīng)和塞曼效應(yīng)。

這是我們下個視頻的內(nèi)容。

（本文內(nèi)容來源于李論科學(xué)，如有侵權(quán)聯(lián)系刪除?。?/strong>