从剑桥留学生到物理学之神 第265章

作者:虚空圣堂

  他们的学术并非是纯粹的学术,而是牵扯着国家与俗世的利益。

  而玻尔不同。

  李奇维对于玻尔的教导,没有任何的利益关系在里面。

  这一点,连克里斯、格里高利也比不上。

  只有在玻尔身上,李奇维才体会到知识传承的神圣之感。

  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。