1900：游走在欧洲的物理学霸 - 第642章 低调的普朗克高徒！全新射线！铍射

    第642章 低调的普朗克高徒！全新射线！铍射线！核物理时代的新王！
    德国柏林，帝国物理技术研究所。
    这所于1887年成立的国立科研机构，与当时德国的电工设备和机械制造业的快速发展密切相关。
    研究所旨在通过精密测量技术提升工业产品质量，并以推动标准化计量技术为核心使命。
    经过30多年的发展，帝国物理技术研究所为德国的工业化进程提供了坚强的技术保障。
    它的研究范围也不再只是局限在工程技术领域，而是朝基础科学、跨学科等领域探索和发展。
    比如放射学领域家喻户晓的测量仪器：盖革计数器，就是在这里被发明的。
    它的发明者盖革就在研究所里工作。
    他还有一个好友，名为博特，是大名鼎鼎的普朗克教授的高徒。
    博特早期的经历也堪称坎坷。
    他刚刚获得博士学位，就遇到了世界大战。
    结果被俄国俘虏，囚禁在荒无人烟的西伯利亚。
    在那里，他没有放弃，每天依然坚持学习数学和俄语。
    1920年回国后，他就被安排在了帝国物理技术研究所工作。
    不过自那以后，他变得性格内敛，行为低调，很少在物理学界主动露面。
    可能这就是他后来不愿意为帮助德国研发核武器而道歉的原因。
    但这不影响他在物理学领域的丰厚成果。
    在研究所期间，博特和盖革合作，在盖革计数器的基础上，提出了“符合方法”理论。
    凭借该理论，他发明了一种可以精确测定粒子角动量的设备。
    这也是他后来获得物理诺奖最重要的基础。
    此外，博特还研究过宇宙射线，他的实验数据显示宇宙射线并不全是光子，而是包含高能粒子。
    这为宇宙射线大辩论提供了有力的证明。
    他还创造性地在云室中充满氢气，从而能观察到x射线和电子的反冲轨迹，证明了光的粒子性。
    真实历史上，这个结果甚至比康普顿发现康普顿散射还要早几个月。
    由此可以看出，博特的实验能力绝对也是最顶尖的那一批，只不过他本人名声不显罢了。
    近期，博特对最近大火的核物理产生了兴趣。
    他觉得仅仅通过最简单的轰击行为，就能发现那么多不可思议的现象，这简直太神奇了。
    为此，他还特意招收了一个学生兼助手，贝克尔。
    毕竟轰击实验是出了名的费时费力，仅靠他自己一个人去尝试，估计得累死。
    这一天，博特正带着贝克尔实验。
    他准备仿照伊蕾娜的实验，看看能不能发现新元素的人工放射性。
    所以，他用的也是α射线，只不过轰击靶材改成了其它元素。
    就在二人组装和摆放实验仪器时，贝克尔提出了一个问题：
    “博特老师，为什么同样是用α射线做轰击实验，会出现各种不同的结果呢？”
    “比如卢瑟福教授用α射线轰击氮原子核，发现了质子。”
    “伊蕾娜博士用α射线轰击铝箔发现了人工放射性。”
    “还有人用α射线轰击其它元素，却什么现象也没出现。”
    “这是什么原因呢？”
    博特欣慰地看着贝克尔，这个年轻人的求知欲很旺盛，有打破砂锅问到底的决心。
    不过，这个问题，他自己也搞不清楚。
    “有不少人说，因为伊蕾娜和卢瑟福用的α射线源不一样。”
    “但我认为这可能只是其中一个因素。”
    “如果想从更本质上去解释，只有彻底搞清楚原子的内部结构才行。”
    “轰击实验的本质，其实就是物质与物质，电磁波与物质的相互作用。”
    “目前而言，只有很多分散的理论能够解释单个现象。”
    “还没有哪个理论能够统一解释所有的轰击现象。”
    贝克尔喃喃道：
    “真的有那种理论吗？”
    博特说道：
    “我听说布鲁斯教授最近也在关注核物理领域，他应该是最有希望的人了。”
    贝克尔露出羡慕的表情。
    可惜布鲁斯教授已经返回了亚洲，想听对方的演讲也不可能了。
    “还是老老实实做实验吧。”
    很快，二人准备完毕。
    今天的实验是用α射线轰击第四号元素【铍】。
    铍元素是比氮元素还轻的元素，其原子核也更小，所以有极大可能会被轰击出质子。
    至于放射性，那就不确定了。
    目前还没有证据表明人工放射性和原子序数有关系。
    实验开始！
    啪！
    在通电的一瞬间，α射线和铍元素撞击后，立刻产生了一种新的射线。
    贝尔克大喜：
    “哇，真的有人工放射性！”
    “最近很多人重复伊蕾娜的实验，都不尽人意，没想到我们一次就成功了。”
    “博特老师，你太厉害了！”
    听到学生的崇拜，博特心中虽然开心，脸上却淡定地说道：
    “别急，还不一定是放射性呢。”
    “关闭轰击源，看看放射性是不是继续存在。”
    啪！
    贝克尔照做，用罩子盖住α射线源。
    不好的事情发生了！
    在贝尔克惊讶的震惊下，射线竟然消失了！
    这说明刚刚产生的射线并不是真正的放射线。
    否则即便关闭了α射线源，铍元素依然会产生人工放射性。
    贝克尔惊呼：
    “怎么会这样？”
    “难道实验失败了？”
    博特就淡定很多，今年34岁的他，也算见过了大风大浪。
    “再重复一次试试。”
    贝克尔这时又打开射线源，发现α射线轰击铍元素后，又产生刚刚的射线。
    但是只要关闭射线源，这种新射线就立刻消失。
    面对这种现象，博特分析道：
    “这应该不是人工放射性。”
    “人工放射性是元素的自发性质，只要启动后，哪怕没有持续的粒子轰击，也能自发产生射线。”
    “我认为我们可能和卢瑟福教授一样，轰击出了质子。”
    贝克尔忍不住点点头。
    这个可能性很高。
    要想验证也很简单，只要把这种新射线引入磁场中观察偏转即可。
    说干就干。
    二人同时行动，很快就添加好磁场。
    然而，诡异的事情再次发生。
    这种新射线竟然没有发生偏转！
    说明它没有带电，肯定不是质子！
    他们竟然发现了一种全新的射线。
    一时间，贝克尔从原来的失落变得惊喜万分。
    因为这绝对是了不起的发现。
    “这可能是一种新射线。”
    博特依然很淡定。
    他本来就是抱着试一试的态度研究核物理，期望并不高。
    有成果最好，没成果也无所谓。
    而且就算是发现一种新的射线，对他而言，吸引力也没有那么大。
    现在已经不是30年前了。
    各种射线在物理学家眼中已经褪去了神秘感，不再是诡秘之物。
    就算是一种新的射线，其本质也不外乎是一种特定波长的电磁波、或者是不同粒子的新组合而已。
    这在放射学中很常见。
    比如有些轰击行为能同时放射出电磁波和物质流，看起来就像一种全新的射线。
    看着贝克尔兴奋的表情，博特解释道：
    “再检验一下的它的穿透性如何。”
    在放射学中，穿透性是检验射线种类和性质的常用手段。
    甚至在卢瑟福编写的放射学手册里，已经有了标准的方法。
    对比的基准就是α射线、β射线、γ射线。
    α射线的穿透能力最弱，甚至一张纸就可以挡住它。
    这也是为何用其做轰击实验时，经常把靶材做成非常薄的“箔”状，为的就是能使射线穿透。
    只要稍微增加“箔”的厚度，就能挡住α射线。
    β射线的穿透能力更强，不仅能轻易穿透纸张，甚至还能穿透薄一点的金属板。
    只有增加金属板的厚度才能挡住β射线。
    γ射线的穿透能力最强，能直接穿透较厚的金属板。
    必须使用极厚的混凝土或者铅板才能完全挡住。
    也许有人好奇：世界上穿透力最强的射线是什么？
    答案就是：高能中微子流。
    根据计算，一块厚度大约80光年的铅块，才只能抵挡住一半的中微子通过。
    如此匪夷所思的穿透性，可想而知。
    人体每天都会被数以亿计的中微子穿过。
    幸亏中微子几乎不发生电磁力和强相互作用，否则整个宇宙内不会存在任何生命。
    此刻，当博特带着贝克尔测完这种新射线的穿透性后，他沉吟着说道：
    “这个新射线比正常的γ射线穿透力还要强一点。”
    “甚至可以穿透几厘米厚的铜板。”
    “看来它不应该是粒子，而是一种更高能的电磁波。”
    “我倾向于认为它是一种高能γ射线。”
    贝克尔听完后，觉得老师的分析很有道理。
    粒子不可能有那么强的穿透力，而且还不带电，也只能是电磁波了。
    虽然不是人工放射性那种震惊学界的突破成功。
    但也算不错了。
    博特也没有继续深入研究的打算。
    他毕竟不是专门研究原子物理的，所在的帝国物理技术研究所也没有卡文迪许、镭学研究所中那些先进的仪器。
    因此，他只能做一些基础性的测量。
    “贝克尔，你再重复几次实验，整理好结果后，以论文的形式发表。”
    “这种新的γ射线是一种创新性的发现，应该能发表在较好的期刊上。”
    “可以投个《自然》试试。”
    贝克尔很激动。
    虽然博特老师看不上这个成果，但是对他而言，绝对够了。
    要是能在学生时代，就在《自然》上发表论文，哪怕是子刊，对自己以后的发展都有莫大的好处。
    瞬间成为别人眼中的青年才俊。
    最后，贝克尔问道：
    “老师，要不给这种新射线取个名字吧，方便称呼。”
    博特本来觉得完全没有必要。
    这个发现放在现今的物理学界，好像还配不上专有的名字。
    但是看见对方那期待的眼神，他还是罕见地笑着说道：
    “就叫它铍射线吧。”
    贝克尔满心欢喜。
    接下来一段时间，他系统地重复了该实验，并且还多试验了另外几种元素。
    但是只有铍元素能产生这种特殊的射线。
    为了防止万一哪天被别人又发现，他连忙日夜加班写完了论文。
    然后直接投稿到《自然》期刊。
    而博特在做了好几次的轰击实验后，逐渐对这个方向失去了兴趣。
    核物理好是好，但就是太依赖运气了，和智商几乎没有关系。
    这让他觉得都不像科学了，完全就是瞎碰。
    他还是享受那种需要逻辑和数学的科学探索过程。
    于是很快，他又开始研究新的领域了，准备和盖革继续合作。
    铍射线的事情也被他忘在脑后，完全交给了贝克尔处理。
    1925年11月20日。
    最新一期的《自然》期刊出炉。
    封面文章是来自英国卡文迪许实验室的论文。
    卢瑟福团队在伊蕾娜的基础上，成功又发现了第二种元素的人工放射性，轰动一时。
    这有力地证明了人工放射性的存在，并为其他人提供了信心。
    同时，这也体现出卡文迪许实验室强悍的实力。
    大家都找不到，只有那里才能办到。
    卢瑟福微微一笑：
    “我这一轰，有20年的功力，你挡得住吗？”
    很多人感慨：
    “核物理的时代，恐怕要以卢瑟福教授为尊了。”
    “布鲁斯教授在核物理实验领域还是弱了一筹。”
    “真是可怕啊！卡文迪许双骄，一个统治了理论，另一个统治了实验。”
    这一期的《自然》论文，众人毫无疑问都把重点聚焦在研究人工放射性上。
    很少有人注意到，《放射学》子刊上发表了一篇来自德国物理技术研究所的论文。
    研究人员通过轰击实验，发现了一种全新的γ射线，穿透力比正常的γ射线还要强。
    虽然从创新角度看，这篇论文绝对配得上《自然》的名头。
    但是和封面的人工放射性论文比起来，多少就显得无足轻重了。
    即便有人注意到了，也认为这仅仅是一个平平无奇的成果。
    现在的物理学日新月异，各分支领域每天都有无数的新发现。
    只要达不到像人工核裂变、人工放射性那样破圈的程度，只会被该专业方向的人关注。
    然而，后来令所有人震惊的是，那位至高存在竟然投下了目光。
    (本章完)