第136章 原子行星模型,震惊物理学界！

自从第二届物理诺奖公布后，关于原子结构的研究开始成为主流。

由于现有的光学显微镜无法直接观测到原子和电子，所以物理学家们主要通过想象来研究原子结构。

就和洛伦兹想象电子存在一样。

当前世界上，除了卡文迪许等少数顶级实验室，想要开展针对原子的研究还是很艰难的。

这也是为什么连威尔逊都那么受欢迎，他的云室现在成了抢手稀罕货。

现在这个时代，研究微观粒子的最重要手段就是磁场。

只要粒子带电，通过磁场偏转就很容易计算出它的性质，如质量、电荷等。

而威尔逊的云室，更是直接能让物理学家们观测到粒子的运行轨迹，因此显得非常高端。

汤姆逊的枣糕模型，就是在这种得天独厚的条件下被提出的。

其实在这之前，开尔文勋爵曾提出实心带电球模型。

他认为电子是均匀带正电的球体，里面埋藏着带负电的电子，正常状态下处于静电平衡。

后来这个模型被汤姆逊加以发展，就变成了枣糕模型。

枣糕模型认为电子分布在球体中，就像枣子点缀在糕点表面一样。

模型不仅解释了原子为什么是电中性的，电子在原子里是怎样分布的。

而且还能解释阴极射线现象和金属在紫外线的照射下能发出电子的现象。

汤姆逊还根据模型，估算出原子的大小约0.1纳米，这是非常了不起的成就。

正是因为枣糕模型能解释很多现象，所以被大多数物理学家所接受。

但是有了狭义相对论的例子在前，现在什么理论都不敢号称权威了。

大家发现理论完全可以超越实验，甚至指导实验。

虽然汤姆逊有着卡文迪许这样好的实验室，但是他的理论也未必就是正确的。

原子结构也许另有乾坤。

于是，这段时间以来，每天都有不同的论文发表，设想原子如何包容电子，内部结构是什么样的。

10月20日，法国物理学家佩兰（1926物理诺奖），在法国物理学会上，通过猜想，提出了一种原子结构模型。

他认为原子的中心是一些带正电的粒子，外围是一些绕转的电子。

电子绕转的周期对应于原子发射的光谱频率，最外层的电子抛出就发射阴极射线。

佩兰的模型基本已经和核式结构很接近了。

然而他没有实验数据，因此无法描绘出原子正电中心的具体大小等性质。

10月22日，德国物理学家莱纳德（1905物理诺奖），提出了中性微粒动力子模型。

他认为原子的大部分体积是空无所有的空间，刚性物质只占据十万分之一的位置。

他还设想刚性物质就是原子内部正电粒子和负电电子的结合体。

10月28日，扶桑物理学家长冈半太郎，在东京数学物理学会上，提出了“土星模型”结构，并将论文发表在了英国和德国的期刊上。

他在论文里批判了汤姆逊的枣糕模型，认为正负电不能相互渗透。

他的土星模型认为：原子内部带正电的核心有电子环转动。

通俗地说，一个大质量的带正电的球，外围有一圈等间隔分布着的电子以同样的角速度做圆周运动。

电子的径向振动发射线光谱，垂直于环面的振动则发射带光谱。

然而，长冈半太郎的理论虽然极为接近原子核式结构了，但依然是一种猜想，没有坚实的实验基础。

而且，对于所谓大质量的正电球，他也无法阐述其具体性质，和佩兰有点像。

当看到小鬼子都发表论文了，李奇维彻底坐不住了。

如今的他已经改变了历史，说不准就会让小鬼子捷足先登了。

只要长冈半太郎再想办法补充一点实验，也许就真能比自己提前搞出行星模型了。

于是，在和汤姆逊教授详细地讨论了三天后，得到对方的同意，李奇维终于发表了自己的博士论文内容。

1902年11月1日，《自然》期刊首页发表了一篇名为《物质对α粒子的散射及原理结构》的论文。

作者：布鲁斯·李！

该论文通过详实的实验数据，介绍了α粒子通过轰击金原子后，产生的各种散射行为。

其中一个最重要的数据：每入射八千个α粒子就有一个α粒子被反射回来。

这个结果有力地证明了原子内部必然存在一个大质量核心。

论文将称其为【原子核】。

原子核带正电，集中在原子内部一个很小的区域。

通过实验数据计算，原子核质量占据了整个原子质量的99.9%以上。

根据以上这些真实而严谨的实验数据。

李奇维在论文里提出了他的行星模型猜想：

即原子就像太阳系，原子核是太阳，占据最大的质量，带负电的电子就是绕着太阳运转的行星。

在原子内部，支配它们之间的作用力是电磁相互作用力。

论文一出，物理学界举世震惊！

这篇论文的重要程度甚至不亚于狭义相对论。

而发表这篇论文的李奇维，则再一次让所有人目瞪口呆，只能佩服的五体投地。

“什么情况，布鲁斯·李不是理论物理学家吗？怎么现在又从事原子结构研究了？”

“而且一出手就是如此重磅的论文，他的天才程度简直让人绝望啊。”

“哦，我的上帝，真的有人能横跨理论物理和实验物理两大方向吗？”

“关键是在每个领域都做出了足以改变物理学界的成果。”

加拿大麦吉尔大学，卢瑟福看着手里的论文，苦笑不已。

“哎，要是当初我坚持下去，恐怕发现原子核的人就是我了。”

他的助手索迪，在一旁笑道：“卢瑟福教授，您当初为何要放弃对原子结构的研究？”

卢瑟福叹气道：“嗐，也不是放弃，只不过我把放射性的研究排在了第一位。”

“满脑子想的都是铀盐的放射性，α粒子的实验就被我暂缓了。”

“之前汤姆逊教授告诉我，布鲁斯在α粒子轰击实验上，取得了突破性进展，我还纳闷呢。”

“我当时也做了部分实验，感觉没什么成果啊。”

索迪安慰说道：“看来做物理实验也需要好的运气啊。”

卢瑟福摆摆手，不再懊恼，而是豪气地说道：“没事，反正我也不差这一个成果。”

“我们的元素蜕变假说，马上就要完成了，到时候肯定不比布鲁斯的行星模型差。”

索迪也笑道：“卢瑟福教授，跟着你学习，是我最大的幸运。”

索迪就是在卢瑟福身边，研究天然放射性元素，最后才提出同位素的概念。

英国皇家学会例行会议上，开尔文勋爵正和汤姆逊闲聊。

“哈哈哈，这个布鲁斯真是一刻也闲不下来啊，刚刚宣布推翻牛顿，现在又想推翻自己的导师了。”

“汤姆逊，你现在是什么感受？”

“哎，我当初看到他提交给我的论文初稿时，也被吓了一大跳。”

“这个课题，还是卢瑟福留下来的，没想到在布鲁斯手里开花结果了。”

“那小子实在太聪明了，不仅理论厉害，做实验也非常优秀，好多仪器都是他自己组装的。”

“我感觉他的前途不可限量。”

开尔文勋爵笑道：“你们卡文迪许这一派，算是物理学界的豪门了。”

“先是有麦克斯韦，然后是瑞利勋爵，现在又是你执掌实验室。”

“你退休后，有没有打算让布鲁斯当卡文迪许的第四任实验室主任啊。”

汤姆逊苦笑，“可惜布鲁斯不愿意加入英国国籍，不然他肯定会有更大的成就。”

“我私下里劝说过他，清国国籍反而会束缚了他的发展。”

“但是那小子太倔了，死活不愿意改换国籍。”

开尔文勋爵一听就明白汤姆逊的意思了，他微微一笑，“说不定人家将来自成一派呢？”

“到时候你可不要后悔哦，哈哈哈。”

汤姆逊也只能跟着叹口气了。

扶桑国，东京帝国大学理学院，今年37岁的长冈半太郎，已经是理学院的教授了。

他一方面担任应用数学和理论物理学的教学工作，一边继续他的研究工作。

他的研究领域非常广泛。

在基础物理领域，他主要研究原子光谱、电磁场等。

在应用物理领域，他对磁偏角和岩石弹性波以及全国各地的重力进行测定工作。

并对扶桑地磁、海啸、地震和火山等现象也进行研究。

真实历史上，长冈半太郎几乎是扶桑物理学所有领域的奠基人，被称为“扶桑物理学之父”。

他所培养的学生，遍布扶桑物理学的各个学科领域。

扶桑基本粒子论的创始人仁科芳雄是他的研究生；

扶桑第一个诺贝尔物理学奖获得者汤川秀树，也曾受过他的指导。

他在晚年，处在了扶桑学术界的最高位置，并且担任了学术行政的最高职务。

然而此刻，长冈半太郎在看到李奇维的论文后，双手止不住颤抖。

“差一点，就差一点啊，可惜帝国大学的设备太差了，不足以验证我的理论。”

“不然，行星模型肯定是我先提出来的。”

“布鲁斯·李、李奇维，你到底是个什么样的人？”

他一边叹气，一边朝海对面的大清看去，喃喃自语：

“那个古老帝国的底蕴实在太深厚了，明明已经被我扶桑帝国超越。”

“可是他们的人太多了，总会在绝境中出现一两个扭转乾坤的伟大天才。”

“量子论、光电效应、狭义相对论、原子行星模型。”

“这些伟大的物理成果，竟然是华夏人提出的。”

“李奇维君，难道你就是物理领域的那个天才吗？”

“这一世，我长冈半太郎发誓要做你的对手，在物理学领域，永远压着华夏！”