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似乎越是有名的物理学家,他们的心里面就越有一颗忘不掉的“朱砂痣”,爱之深,恨之切。

对爱因斯坦来说,他的朱砂痣是“量子力学”。

明明别的人都已经毫不怀疑量子力学的正确与否,把它当做是计算物理在微观世界内运行规律的法宝和不二法门。

只有以爱因斯坦为首的一少部分物理学家们,对于量子力学自始至终都是念念不忘,那就是应该如何否定量子力学,通过哪种手段来证明,量子力学是不完备的,是错误的理论。

而对玻尔来说,他的朱砂痣则是“能量守恒定律”。

从查德威克测量出原子核在贝塔衰变的过程中,产生的电子具有连续能谱,和二体衰变过程中能量、动量守恒的预言有矛盾开始,玻尔就质疑起能量守恒和动量守恒这两个的经典物理学中颠扑不破的物理定律。

后来玻尔和他的助手克拉默斯,还有从美国到哥本哈根访问的大学生斯莱特,三个人联手发表了一篇题目叫做《辐射的量子理论》的论文,里面提出了一个理论,后来用他们三个人的姓氏首字母命名,被称作是BKS理论,简而言之,说的就是能量和动量在单个粒子微观相互作用过程中没必要守恒,只需要在宏观的统计层面上保持守恒即可。

到后来美国芝加哥大学的康普顿利用能量守恒和动量守恒解释了伽马射线散射的这一现象,但同时比喻要用到爱因斯坦提出来的光量子,也就是黄的粒子说。

为了反对这种说法,坚持不认为光是一种粒子的玻尔旧事重提,又提了一遍中心思想是能量和动量不守恒的BKS理论,算是暂时安慰住了因为坚持波动说而感到惶恐的众多物理学家们。

但是后来,康普顿利用自己所拍摄的云室照片,清晰无误地记录下来了反冲电子和散射出来的伽马射线的轨迹,在微观层面上同样证明了能量守恒和动量守恒,用不容置疑无可辩驳的实验现象,彻底否定了玻尔和他的BKS理论。

虽然在康普顿效应这里经历了学术研究上的一次惨痛的失败,但这件事情并没有让玻尔心服口服,能量和动量不守恒的这个想法也没有在玻尔的心中彻底熄灭,而是仍然保留了一点微弱的火光。

到了后来,这缕火光又遇到了能让它重新熊熊燃烧起来的柴火,有人对贝塔衰变的能谱做了更为精确的测量,这次测量的实验结果再次证实了一件事情,那就是原子核的贝塔衰变能谱并非理论群预期的分立谱,而是逐渐衰减的连续谱。

分立谱能够成立,是基于两个假设,一是贝塔衰变会释放出一个较轻的原子核和一个电子,二是反应前后的能量和动量守恒。

所以想要解释实验所观测到的连续能谱的话,就必须要放弃其中的一个假设。

这个实验做出来之后,让玻尔心中的死灰复燃,再次扛起了“能量和动量不守恒”的这面大纛。

于是在接下来的时间里,玻尔在四处的演讲当中,时刻都在提醒物理学家们,能量守恒定律不一定适用于压原子的单一反应过程。

然后玻尔就再一次被打脸,这次出面否定他的是他的一个学生,一向以语言犀利爱讽刺人而著称的泡利。

玻尔给他的好学生泡利写了一封信,介绍了自己旧事重提的观点,并认为如果确认能量不守恒的话,就能解释在当时还是一个未解之谜的太阳为什么能发光这个问题。

泡利在给玻尔写的回信当中一反常态,面对自己曾经的老师,他并没有像往常一样出言挖苦,而是很心平气和地说玻尔提出来的理论不正确,仅仅是在理论层面上,逐一证明这件事而已。

到后来泡利自己又提出来了一种新的假设,建立在否定上述的第一条假设的基础上。

他认为在贝塔衰变这一过程当中,除了会释放一颗电子,一颗较轻的原子核之外,同时还会释放出一种静止质量为零、电中性同时又是光子的其他的新粒子,从而会分走一部分能量,所以才出现了能量亏损。

但因为这种新粒子和其他物质的相互作用很弱,以至于实验室里的仪器很难探测到。

新粒子、电子还有反冲的原子核的能量总和仍然是一个定值,所以在贝塔衰变当中,能量守恒定律依然成立,只是因为新粒子和电子获得的能量比例能够灵活互相变化,所以贝塔衰变产生的电子,其能量谱线才是连续的而不是分立的。

因为是电中心的粒子,所以泡利把这种未知的新粒子,暂且命名为了“中子”。

在查德威克发现中子之后,泡利的“中子”又被费米给改名,最终确定了它未来的名字——中微子。 ', ' ')

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