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第449章 人造元素!点石成金!这是造物

作者:虚空圣堂 字数:6402 更新:2024-12-25 02:25:11

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!

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