从剑桥留学生到物理学之神 第267章

作者:虚空圣堂

  国家与个人,现实与理想,华夏与世界。

  李奇维身上背负的太多,几乎掩盖了他骨子里对学术的热爱。

  没有这种热爱,他前世也读不到博士。

  李奇维反而想感谢玻尔。

  没有玻尔,他觉得自己只是上天派来拯救华夏的机器人而已。

  机械地完成各种任务,学术只是他的工具,研究只是他的手段。

  而玻尔的存在,让李奇维感受到纯粹学术的温度。

  那种追求宇宙真理的浩瀚意境,远远超过了家国情怀。

  李奇维纵然有着后世的知识,但后世也有无数的乌云没有解决。

  这一世,他注定可以无拘无束地,和历史上那些天才一起,参与到伟大的物理盛世之中。

  而这盛世,将是他亲手开启的。

  这一刻,玻尔忽然感觉眼前的布鲁斯教授,发生了极为特殊的变化。

  如果说之前的布鲁斯教授,是高高在上的神灵,物理学的一切都引不起他丝毫的情绪波动。

  那么现在的他,就好像多了一丝人味,让人觉得触手可及,是个真实的存在。

  甚至玻尔还从李奇维的眼神中,感受到热血和激荡。

  那是布鲁斯教授会出现的情绪吗?

  以对方的地位,即便是自己这篇论文,也不应该引起如此反应吧。

  忽然玻尔菊花一紧,他想到了一种可能,“不会吧,别吓我。”

  都说英国佬好这一口,布鲁斯教授不会是待久了被传染了吧。

  李奇维从遐想中平静下来,就看到了玻尔那奇怪的眼神。

  他顿时明白过来,哭笑不得,照着玻尔的头就是一巴掌。

  “快滚蛋,赶紧把论文发表。”

  “是时候让物理学界感受我们国王学派的恐怖实力了。”

  玻尔神色激动,豪情万丈,师徒二人同时哈哈大笑。

  1911年3月1日,《自然》杂志在封面发表了玻尔的论文:《论原子的结构》。

  全文共分为两个部分。

  第一部分主要分析了行星模型的缺陷。

  玻尔在论文中表示,按照行星模型的理论,电子围绕原子核做圆周运动。

  这是一种变加速运动。

  因为电子的速度方向在不断变化,所以其加速度也在不断变化。

  按照麦克斯韦方程组计算,电子带电,所以加速运动会导致电场发生变化。

  而变化的电场又会激发出变化的磁场。

  变化的磁场又反过来激发出变化的电场。

  电场和磁场不断交替,电子的能量就以电磁波的形式向外辐射。

  最终,因为能量损失,电子失去稳定性,轨道半径不断缩小,坠入原子核中。

  且上述过程会在极短的时间内就完成。

  按照布鲁斯的行星模型,原子是不稳定的,无法存在,这显然与事实不符。

  第二部分,玻尔提出了自己的理论,对行星模型进行改造。

  他首先提出了电子的【稳定态轨道】概念。

  认为行星模型中电子的轨道不是任意连续的,而是只能在特定的轨道上做圆周运动。

  即电子的轨道是量子化的。

  为此,他引用了凯斯教授关于电子角动量的论文。

  电子角动量的量子化,证明了轨道量子化的合理性。

  接着,玻尔提出【轨道量子数】的概念,他用字母【n】来表示。

  即如果一个原子中的电子只有一个稳定态轨道,则它的轨道量子数就是1,也就是n=1。

  n只能为大于1的正整数。

  在每个轨道上,电子都有自己特定数值的轨道能量。

  玻尔把电子的轨道能量数值称为【能级】,用【En】表示,其中n代表是第几轨道。

  即能级是轨道具有的能量大小的概念,而不是指轨道本身这个概念。

  此外,n=1时,电子具有最低的能级,这种【状态】称为电子的【基态】。

  而电子处在其他能级则称为电子的【激发态】。

  n的数值越大,电子的能级越高。

  不同原子中的电子,其基态和激发态的能级各不相同。

  论文以【氢原子】为例,计算了电子各能级的大小,以及相应的轨道半径。

  其中基态的能级为【-13.6电子伏特】,也记为【-13.6eV】。

  (【eV】是能量单位,e表示电子,V是电压。)

  (这个单位表示一个电子在通过1V的电势差后,所获得的动能。)

  (这个能量单位相比焦耳,非常非常小,专门用来表示原子层面的能量。)

  (注意eV前面有个【-】负号,所以数字越大,能量数值越小,最外层电子的能量是0。)

  (电子的能级为负,是因为电子本身的动能,小于电子与原子核组成系统的电势能的绝对值。)

  (而电势能是负值,所以电子的总能量等于动能加电势能,是负值。)

  接着,玻尔通过理论计算,证明了其他能级的大小,等于基态能级除以轨道量子数的平方,即E/n。

  比如n=2时,能级为(-13.6eV/4=-3.4eV)。

  然后,玻尔还计算了电子在基态时,其轨道半径的大小。

  而其他能级的轨道半径,等于基态的轨道半径乘以n。

  比如如果基态的轨道半径是2,则n=2时的轨道半径是2×4=8。

  至此,玻尔在论文中建立了量子化的原子模型,其核心就是量子化的电子轨道。

  (注意,此时玻尔在论文中没有提出【电子跃迁】的概念。)

  论文一经发表,瞬间在物理学界引起了超级地震。

  轰!

  所有物理学领域的人,都被玻尔的这篇论文震惊的说不出话来。

  这一刻,全世界所有的物理学家都在反复阅读玻尔的论文。

  “哦,我的上帝啊,这篇论文简直颠覆了我的认知。”

  “可怕的玻尔,电子的轨道量子化,这个想法实在是太天才了。”

  “这是量子论的又一次伟大胜利。”

  “玻尔,就是那个年轻时号称要推翻布鲁斯的小伙子嘛,他竟然真的做到了。”

  “布鲁斯推翻了他的导师,现在他又被自己的学生推翻了,这简直可以成为物理学的传奇了。”

  “哈哈哈,布鲁斯竟然也有被别人否定的一天,真是稀罕啊。”

  “继汤姆逊枣糕模型,布鲁斯行星模型之后,现在又出来一个玻尔模型了。”

  玻尔在论文中提出的量子化原子模型,在很短时间内,就被物理学家们简称为玻尔模型。

  这体现出该理论带给所有人的震撼。

  美国,芝加哥大学。

  迈克尔逊、密立根、哈勃,三人在办公室内聊天。

  迈克尔逊的办公桌子上,带有玻尔论文的《自然》期刊已经卷边了,显然它被翻阅了很多次。

  迈克尔逊长叹一声,“哎,想不到啊,当初那个看起来愣头愣脑的小子,经过布鲁斯的调教,竟然成长到了这一步。”

  “我还清楚地记得,他在第一届布鲁斯会议上当记录员的情形。”

  “那时,他虽然看起来很机灵,但还是个毛头小子。”

  “这才多短的时间啊。”

  “我都分不清到底是他本身就是天才,还是布鲁斯的教育方法太厉害。”

  “他应该是首个证明布鲁斯错误之处的人吧。”

  “真是后生可畏啊。”

  密立根听完后止不住地点头。

  他当年也是通过实验,验证光电效应的青年才俊。

  但是和玻尔一比,差距就有点大了。

  而且他今年已经43岁了,从年龄看已经步入下坡路。

  和玻尔这种生猛的后辈相比,他除了论文看的比较多外,就没有任何优势了。

  “布鲁斯真是太可怕了。”

  “他自己是绝顶天才也就算了,没想到随便招收的博士生,也是超级天才。”

  “他要是美国人那该多好啊。”

  这时,两位美国物理学界的大佬齐齐看向哈勃。

  哈勃突然感受到莫名的压力。

  内心紧张,“上帝啊,不会想让我和玻尔去比吧。”

  迈克尔逊语重心长地说道:“哈勃,你之前想说去欧洲留学,本来我是很不赞成的。”

  “但现在看,你的决定是正确的。”

  “你要是留在美国,反而会埋没了你的天赋。”

  “哈勃,我支持你去欧洲留学。”

  “你想好去哪个国家哪所大学了吗?”

  哈勃没有多思考,斩钉截铁地说道:“我想去布鲁斯教授那里进修两年,然后回到芝加哥大学攻读博士。”

  迈克尔逊闻言大喜,连说道:“好!好!好!”

  “哈勃,我没有看错伱,你身上肩负着美国物理学的未来。”

  “布鲁斯那里,我来和他说。”

  “想必他不会拒绝你的。”

  密立根也微笑着看向这个年轻人。

  对方没有盲目地想成为布鲁斯的博士生,而是单纯去进修,可见其爱国之心。

  要是换作一般人,恐怕早都迫不及待地想投入到人家的门下了。

  毕竟,那可是布鲁斯·李啊。

  接连调教出钱五师、玻尔这样牛逼学生的牛逼老师。

  现在外界都在传,能当布鲁斯的博士生,几乎等同于提前预定物理诺奖了。

  哈勃也变得眼神坚定,他有着自己的骄傲。

  于万千人之见证下,他得到了布鲁斯教授的亲口夸赞。