數理化通俗演義(插圖版·全5冊)

第五十八回 茫茫太陽係皆是小原子 小小原子內卻是太陽係

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——原子核的發現

上回說到物理學家盧瑟福,卻收到一張要他去領諾貝爾化學獎的通知。但是盧瑟福還是關心物理本身的問題,領獎回來之後便將助手們召集在一起說:“過去我們隻是捕捉到了放射性元素自己衰變時放出的粒子,除了這些粒子到底原子內還有什麽東西就不得而知。還有那些不會天然放射的元素我們就更難知其家底。不入虎穴,焉得虎子,現在唯一的辦法就是要將原子砸碎,看看它裏麵到底還有什麽東西。”

盧瑟福天生一個帥才,他來曼徹斯特還沒有幾天,身邊早已聚集了蓋革、莫斯利、玻爾、查德威克、安德雷德等一批年輕人,他們來自德、英、法、丹麥等國,盧瑟福的實驗室簡直是一個“科學國際”,而這些人以後也都成為一個個很有建樹的物理學家。當時他們一聽盧瑟福的戰鬥動員令,立刻摩拳擦掌,開始了一個新實驗。

新實驗是這樣設計的:要打碎原子就得找一種炮彈,當時看來最理想的就是α粒子,它速度快,質量大。原子結構如果真的是湯姆孫所說的西瓜模型,α粒子就會順利地穿過鬆軟的瓜瓤而筆直地前進。而這時蓋革已經幫盧瑟福設計好了一個能計算出鐳放射出α粒子的儀器,這是以後所有向原子核進攻的科學家都離不開的武器,它就以蓋革的名字命名,叫“蓋革計數器”。靠蓋革計數器,他們已能準確地算出在1‰克鐳裏每秒鍾能發射出136萬個α粒子。現在他們準備好了放射源,又以金箔為靶子,靶子一邊放一個熒光屏,通過顯微鏡觀察穿過金箔的α粒子是否都落在了屏上。

這是一種很費力又很枯燥的工作,助手們常常坐一天也看不出什麽新情況。一天,盧瑟福推門走進實驗室,湊到顯微鏡前看了一會兒熒光屏上那一點點的閃光。蓋革說:“也許湯姆孫的模型是對的,你看α粒子全都順利通過了。”