李奇维的核聚变论文,以狂暴无比的姿态,横扫整个科学界,引发无尽动荡。
尤其是天文学界、化学界、物理学界三大学科最为震撼。
核聚变的概念,让三大学科的科学家们都骇然了。
对于天文学家而言,它解释了恒星的能源问题。
这意味着恒星在人类面前,再无秘密。
通过对核聚变反应能量的计算,结合对流、辐射等热力学内容。
天文学家就可以构造恒星的内部结构,并推导其演化模型。
这将成为天文学最火热的领域之一。
虽然它仅仅是一个猜想,但是这个猜想代表的意义太过重大。
即便所有人的心底都埋藏着质疑的心思,但不妨碍他们惊叹于这个天马行空般的理论。
物理学和天文学,完美地融合在一起。
最重要的是,核聚变是由布鲁斯教授提出来的。
那个男人,就是奇迹的代名词,真理和科学的人间化身。
他的名字,就是最好的证明!
因为他,一股关于核聚变的浪潮开始了。
从天文学到化学,最终归于物理学。
华盛顿特区,美国天文学会总部。
天文学大辩论结束后,戴森就带着爱丁顿、金斯等人。
以英国天文学会考察团的名义,与美国天文学会进行学术交流,增强彼此联系。
英国和美国这一对“父子国”的羁绊太深了。
双方在很多领域,都有着深刻的交流。
所以,爱丁顿等人直接从纽约来到了华盛顿。
他们还和李奇维约好,定在5月31日,众人一起返回英国。
由于离《科学》总部很近,爱丁顿等人是第一批看到正式核聚变论文的天文学家。
此刻,美国天文学会总部的某间会议室内。
此起彼伏的倒吸冷气声,回荡在空旷的大厅内。
刚刚众人还在讨论问题,结果就被助理送来了这篇紧急论文。
于是,所有人都没有心思开会了。
大家全部沉浸在对论文的震撼之中。
其中尤以爱丁顿最为激动。
他的双眼死死地盯着论文,一字一句都舍不得放过,仔细地揣摩论文的内容。
看到氢聚变成氦的核反应方程式时,内心更是掀起了惊涛骇浪。
爱丁顿感觉自己的灵魂,仿佛置身在一片浩瀚无垠的星空之中。
忽然!
一股能够焚尽时空的热量传来,他的灵魂在疯狂颤栗。
好像遇到了最可怕的事情。
在他惊骇欲绝的目光中,一轮大日缓缓出现,占据了他所有的视线。
整个宇宙都被燃烧的沸腾了!
狂暴无比的热量,一瞬间传递到宇宙边荒,连大道都磨灭了。
界海翻滚,上苍震动!
轰!
爱丁顿感觉自己整个人都要炸了。
他猛然醒了过来,冷汗湿透了后背。
“呼!”
“布鲁斯教授的这篇论文真是太可怕了!”
“核聚变就是恒星的终极奥秘。”
“我有预感,这绝对就是正确的理论。”
“它对我而言,实在太重要了。”
因为他通过这篇论文,忽然想通了一个困扰许久的问题。
爱丁顿在证明广义相对论的星光弯曲预言后,名声大噪。
但是他并不满足于此。
在他看来,这个成就虽然值得自豪一生,但毕竟只是证明了别人的结论。
爱丁顿想发表自己的原创理论。
于是,他把目光瞄准了恒星。
在格林尼治天文台,以及剑桥大学天文台时,他的主要研究方向是恒星的运动。
但是这个领域目前很难再有突破性的成果了。
基本上被万有引力和广义相对论终结了。
所以,爱丁顿转而选择从理论上,研究恒星的内部结构问题。
他认为恒星的结构是这样的:
由外向内的重力和由内向外的光辐射压力保持平衡。
内部则是高温的等离子体,可以相当于理想气体。
如果这个恒星模型是正确的,那么他通过数学计算发现,竟然可以解释造父变星的变光周期。
这可是一个了不得的成就。
尤其是现在的造父变星,一瞬间成为了天文学领域的热门恒星。
量天尺的美誉,让所有天文学家都着迷一般地研究它。
爱丁顿要是能够解释它的本质,那绝对是了不得的成果。
两年后的天文学大会上,肯定可以大放异彩。
再也不用炒星光弯曲的冷饭了。
这些年,有布鲁斯教授这尊超级大神作榜样,笔耕不辍。
科学界凭借资历,倚老卖老的人显著减少。
一招鲜吃遍天的手段是不行了。
这对于科学发展是非常有益的。
但是爱丁顿的恒星内部结构理论,目前有一个致命缺点。
那就是不知道光的辐射压力是多少。
因为他不知道恒星中的光是怎么来的。
不仅是他,所有人都不知道恒星的能量来源是什么,自然也就无法解释光辐射的问题。
这就有点尴尬住了。
重力是很好计算的,爱丁顿现在就卡在光辐射这里。
然而今天,核聚变的论文让他茅塞顿开。
根据量子论,聚变的过程中,一定会产生各种频率的光子。
这些光子就是恒星光芒的来源。
因此,基于布鲁斯教授的核聚变理论,爱丁顿就能建立光辐射的模型。
从而一举解决自己理论的关键难点。
相当于在李奇维的基础上,把恒星问题又往前推进一步。
这怎能不让爱丁顿万分激动。
这篇论文对他而言,简直就是久旱逢甘霖啊。
旁边的金斯,看到爱丁顿笑的跟得到诺奖一样,于是打趣道:
“爱丁顿教授,怎么笑的那么开心?”
“难道是你发现这篇论文有错误吗?”
爱丁顿闻言一愣,顿时笑不出来了。
霍史尼玛!
金大哥你可别吓我啊。
我就指望这篇论文突破自己呢。
“金斯教授,恕我愚钝,没看到核聚变的理论有什么问题。”
金斯笑道:
“我也研究过恒星的形成及演化问题。”
“布鲁斯教授在论文中说氢核聚变成氦,需要几千万度的高温。”
“这样电子才能和原子核分离,原子核之间就有机会融合在一起。”
“但是在恒星刚刚开始形成时,怎么可能会产生这么高的温度呢?”
“也就是说,最先聚变的那两个P核,是如何有条件发生的呢?”
金斯的问题,有点像先有鸡后有蛋的逻辑难题。
甚至,后世还有人提出,所有的恒星,本身无法启动核聚变,其实都是由智慧生命点燃的。
这有点属于民科和科幻范畴了。
当然,人类对于恒星的所有细节问题,并没有全部搞清楚。
爱丁顿闻言,眉头微皱。
他不得不承认,对方的观点很有意思。
不过,这难不倒他。
“金斯教授,你看论文这里,布鲁斯教授也想到了这点。”
“他认为核聚变不仅需要高温,同时也需要高压。”
“甚至在某些情况下,高压可以代替高温,启动反应。”
“组成恒星的物质,在形成期间,其万有引力足以产生这样的高压。”
“从而启动核聚变。”
“而且,关于这个问题,我也有点自己的想法。”
“宇宙本来就是一个充满高能的实验场。”
“也许最开始的那些氢原子本身就处于极高的温度下。”
“当它们聚集在一起的时候,自然就发生了核聚变。”
“这才形成了恒星。”
爱丁顿自信满满,侃侃而谈。
他没有因为金斯提出质疑而担忧。
一个新的猜想提出,本来就要经受住各种考验。
但是他坚信,核聚变是绝对不会错的。
刚刚的两种解释,就能很好回答金斯的问题。
其实李奇维在论文中提到的高温高压问题,就是后世人工可控核聚变的难题。
人类现有的技术,制造高温是很简单的,但是高压就很难了。
所以可控核聚变采取的是,用高温代替高压。
太阳内发生核聚变只需要几千万度,因为它内部产生的压力非常大,弥补了一部分。
而可控核聚变就需要上亿的温度了。
如此恐怖的温度,怎么产生呢?
于是,科学家就想到,将等离子体在螺旋磁场中进行加热。
但如此高的温度下,没有任何材料能够当作等离子体的容器。
所以只能靠磁场本身去束缚。
而磁场的强度,就决定了这些等离子体能达到的温度上限。
但是磁场装置受限于材料本身,也有自己的极限。
而且如此高温状态的等离子体,想要通过磁场精确控制其反应,达到可控的状态,那也是无比艰难的。
以上这些,就是可控核聚变的核心难题之一。
相比之下,不可控核聚变就简单太多了。
注意,太阳本身也是不可控核聚变,因为它不能随时停止。
爱丁顿和金斯的讨论没有持续多久。
因为双方都明白,这个问题不是三言两语能说清楚的。
接下来的天文学界,必然会爆发一股核聚变的研究热潮。
无数天文学者将会加入研究的队伍。
共同完善布鲁斯教授提出的理论。
天文学继广义相对论之后,又迎来了一场史诗级的理论革命。
无数震撼人心的成果,即将诞生!
这一刻,在场的所有天文学家,忽然都产生了一种强烈的期待。
“上帝啊!1922年的世界天文学大会,将会是何等精彩的盛事!”
“造父变星、螺旋星系、宇宙膨胀、恒星核聚变......”
然而,他们无论如何也想不到。
布鲁斯教授还会提出更加牛逼的理论。(能猜出来吗)
如果说,核聚变对于天文学家而言,是震撼人心的理论猜想。
有了它,天文学家就能破解恒星的奥秘。
银河系中的几千亿颗恒星,都将被人类的智慧所征服。
那么对于化学家而言,核聚变就是逆天之手段了。
因为它代表着某个古老的职业即将复苏。
那就是:炼金术士!
化学家们万万没有想到,布鲁斯教授前脚刚把炼金术士的头衔,从化学家身上剥离。
后脚就把这个头衔按在了物理学家身上。
人造元素!
点石成金!
这是所有化学家看到论文后的第一反应。
他们当即骇然了!
有了核聚变,人类就有了成为真正炼金术士的可能。
截止李奇维的前世,元素周期表中,目前一共有118种元素。
据说第119号元素,正在制造之中。
其中从第1号元素【氢】一直到第94号元素【钚】,是宇宙中存在的元素。(某几个地球上不存在)
这些元素也被称为自然元素。
从第95号元素【镅】开始,则全部都是宇宙中不存在的元素了。
它们是由人类创造出来,独立于宇宙体系的存在,也被称为【人造元素】。
细思极恐!
人类作为宇宙创造出来的生物,竟然创造了宇宙中不存在的元素。
还有比这更不可思议,更惊世骇俗的事情吗?
这简直就是造物主的权柄了。
在1920年这个时间点,化学家们对于元素周期表已经有了深刻的认知。
尤其是李奇维提出核外电子的排布规律后,更是直击元素周期表的本质。
让化学从此成为一门逻辑严密的学科。
但是现有的元素周期表,仍然具有很大的局限性。
不仅短了一截,从1号元素【氢】,只到第92号元素【铀】,后面没了。
而且中间还缺失了4个元素没有被发现。
它们分别是:
43号元素【锝】;
61号元素【钷】;
85号元素【砹】;
87号元素【钫】。
这四种元素,化学家使用了各种各样的手段,都找不到存在的痕迹。
当然,现在已经知道。
【锝】是因为在地球上的含量极低极低,可以忽略不计。
【钷】也是因为含量低。
【砹】是因为太不稳定了,很容易转变成其它元素。
【钫】是因为极不稳定(世界上最不稳定的天然元素),而且半衰期很短。
但是有了核聚变的手段后,科学家发现了一种可行的途径。
找不到,我们就自己制造出来。
真实历史上,人类创造出的第一个人造元素,就是43号元素【锝】。
(能理解吧,94号之前的元素虽然是天然存在的,但也能人造出来。)
1937年,物理学家们利用D核“轰击”42号元素【钼】,通过聚变,正好就得到了【锝】。
由于【锝】是第一个通过人工方法制造的元素。
所以按照希腊文Technetos命名为Technetium,即人造的意思。
这也是核聚变在发现元素中的首次应用。
直到后期,仪器设备性能提高后,科学家才发现了天然存在的【锝】。
而第二个人造元素就是【钷】。
不过它是在铀的核裂变产物中被发现的。
所以准确来说,【钷】是通过核裂变制造出来的。
但是从理论上来说,只要技术条件足够。
人类可以通过核聚变,合成除【氢】以外的所有元素。
至于有了核聚变后,为什么物理学家很长一段时间内,都没有考虑过核裂变。
以及为什么核裂变最先在92号元素【铀】中被发现。
那就是另外一段跌宕起伏的故事了。
同时,它也将会是李奇维问鼎绝巅的开始。
而现在,因为核聚变,他已经是化学家心中伟大无敌的存在了。
美国,马萨诸塞州。
后世著名的哈佛大学和麻省理工学院,就位于该州。
此刻哈佛大学化学系内,有一位美国化学家的大佬。
他就是1914年的化学诺奖得主,也是美国第一位化学诺奖得主,理查兹。
他的获奖理由是:精确测定了大量化学元素的原子量。
今年52岁的理查兹,不仅是哈佛大学的化学教授,同时还兼任吉布斯研究所的所长。
此外,他还两次当选美国化学学会的会长。
理查兹就是美国现在化学界的权威人物。
可不要小看他的成果。
精确测定原子量对于物理学和化学,都有着非常重要的作用。
而理查兹的最大贡献,就是质疑了以前的测量方法,并且提出了一种全新的测试方法。
他用自己的方法,重新核定了60多种元素的原子量,经受住了化学界的长期考验。
更重要的是,他不仅测量了地球上元素的原子量,他还测量陨石中铁钴镍等元素的原子量。
通过对比,发现两者并无差异。
这意味着,组成我们人体和地球的元素,和宇宙中的星星的组成元素是一样的。
因此揭示了宇宙物质的统一性。
可以说,人类来自于星空!
所以,他也被称为“测定原子量专家”。
此刻,就是这样一位化学领域的大佬,却深深地被震撼了、动容了。
核聚变的论文,让理查兹有一种灵魂颤栗之感。
哪怕是在自己的博士生面前,他也无法保持淡定了。
“上帝啊!布鲁斯教授的这篇论文,让传说中的点石成金成为了可能。”
“有了它,我们就可以人工制造出各种元素。”
“虽然这其中的难度很大,但已经有了希望。”
“甚至将来我们还能创造出宇宙中不存在的元素。”
“那真正就是造物主的手段了!”
“用任何语言形容它的重要性,都不足为过。”
“太不可思议了!太不可思议了!”
理查兹作为化学大佬,看到论文的一瞬间,就思考到这些潜在应用。
巴克斯特这是第一次看见导师露出这样的神态。
作为精密分析化学领域的权威,理查兹教授在他眼里,永远是那种一丝不苟、沉稳冷静的形象。
只有这样,才能让自己保持最平静的状态,这是测量学必备的优良素质。
而今天,面对这篇核聚变的论文,对方却激动不已。
可见其震撼性!
巴克斯特自己也被导师的话,震惊到了。
“人造元素”、“点石成金”。
他找不到任何语言来形容,这是一种怎么样的逆天之举。
天底下怎么会存在这样可怕的男人。
仅仅依靠纯理论,竟然就能想到这样惊世骇俗的手段。
“理查兹教授说的没错,这确实是造物主的权柄。”
“布鲁斯教授难道要创造世界吗?”
哪怕它只是一个猜想,也足以让所有人奋斗终生了。
不过,巴克斯特却有自己的疑问:
“教授,布鲁斯教授是怎么知道核聚变反应前后,会有质量变化呢?”
“难道这也是假设吗?”
理查兹闻言,非常欣慰。
自己这个学生,懂得独立思考。
提出的问题,非常有意义。
他的心情平复下来,笑着说道:
“这就是我最佩服布鲁斯教授的地方了。”
“他提出的理论,虽然天马行空,惊才绝艳,但几乎都有坚实的现象基础。”
“只不过一般人不知道而已。”
“就在去年,化学界已经发现了:氦-4的质量比组成氦的4个氢原子的质量之和大约小1%左右。”
“因为当时还没有质子、中子的概念。”
“所以,没有人可以解释清楚这种现象。”
“但是,布鲁斯教授的理论,却完美解释了这种现象。”
“那就是因为核聚变!”
“再结合相对论,就能探索聚变的奥秘。”
“在整个过程中,精确的测量,是理论能产生的关键。”
“那篇氦-4的论文中,使用的测量方法,就是我提出的方法。”
“现在,你还觉得自己的工作没有意思吗?”
巴克斯特脸色通红,有点不好意思地挠挠头。
一直以来,他都觉得测量学没啥技术含量,随便找个工人就能干。
还需要他堂堂一个化学博士生来做?
然而今天,李奇维教授的论文,给他好好地上了一课。
没有最扎实的基础,就不可能创造最伟大的理论。
理查兹感慨地说道:
“布鲁斯教授已经到了一种我们无法想象的境界。”
“他现在追求的不是单纯的物理学突破。”
“而是整个科学体系的突破。”
“我想,这就是他在做的一种尝试。”
“他踏足天文学,尝试化学、生物学,恐怕就是因为这个。”
“把所有知识融会贯通,解释世界的一切现象!”
轰!
巴克斯特只感觉一股热气冲天而起。
他不敢相信,那是一种什么样的境界。
良久,他才镇定下来。
但是年轻人的天性,让他不由自主地呐喊道:
“因为核聚变,布鲁斯教授在天文学界是太阳之王。”
“而在化学界,他就是开天辟地的元素之主!”
轰!
震撼远未结束!