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世界上下五千年在線閱讀

作者:國(guó)外名著 文章來源:經(jīng)典名著
TAG:國(guó)外名著 神話
   揭開原子秘密的人

1871年,盧瑟福誕生在新西蘭的一個(gè)農(nóng)村。他家人口很多,盧瑟福從小一邊上學(xué)一 邊幫著家里干農(nóng)活。

少年時(shí)的盧瑟福是個(gè)很愛動(dòng)腦筋的孩子,尤其喜歡自己動(dòng)手做些小玩意。他曾經(jīng)“發(fā) 明”了一種可以發(fā)射“遠(yuǎn)射程炮彈”的玩具火炮,還巧妙地設(shè)計(jì)出增加炮擊距離的方法。有 一次,家里的大鐘壞了,盧瑟福便動(dòng)手把鐘拆開來,他的兄弟姐妹都認(rèn)為一定會(huì)受到父母的 責(zé)罰,但盧瑟福竟把鐘修好了,而且以后還走得很準(zhǔn)。后來,他還自制了一架照相機(jī),自己 拍攝,自己沖洗,成了個(gè)攝影迷。

24歲時(shí),盧瑟福獲得一筆獎(jiǎng)學(xué)金,來到英國(guó)劍橋大學(xué)凱文迪許實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行深造。從 此,他開始了在英國(guó)的科學(xué)研究生活。37歲那年,由于他對(duì)于放射性現(xiàn)象研究的杰出成 就,他獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。但他并沒有滿足,決心對(duì)原子進(jìn)行更深入的探索。

早在古希臘時(shí)代,就有人提出,自然界天地萬物是由原子構(gòu)成的。長(zhǎng)期以來,人們一直 認(rèn)為原子是物質(zhì)最小的單位,是不可分割的,它的形狀像個(gè)實(shí)心小球。而此時(shí)隨著科學(xué)的發(fā) 展,一些科學(xué)家認(rèn)識(shí)到原子內(nèi)部還有著更小的單位,盧瑟福的老師湯姆遜就持這一種觀點(diǎn)。 他們認(rèn)為,原子的模樣像西瓜,瓜瓣就像是原子內(nèi)均勻分布的正電荷,而瓜子就是電子。 “原子果真像老師所說的那樣嗎?“盧瑟福想通過實(shí)驗(yàn)來探究一下自己一直思索的這個(gè)問題。

他想,如果原子果真像個(gè)西瓜,那么,如果用比原子更小的粒子作“炮彈”來轟擊它, 就一定很容易地穿過它而筆直地前進(jìn)。于是,他決定用一種叫做“a“的粒子做“炮彈”, 來轟擊原子,看看會(huì)發(fā)生什么情況。

然而,要做這個(gè)實(shí)驗(yàn)并不是一件容易的事。除了要設(shè)計(jì)一套專門儀器外,實(shí)驗(yàn)本身就像 是用機(jī)關(guān)槍掃射幾個(gè)散落在茫茫草原中的小核桃一樣的困難。

在年輕的助手和幾個(gè)學(xué)生幫助下,盧瑟福終于設(shè)計(jì)出了一個(gè)試驗(yàn)裝置:

一個(gè)“a”射線的放射源,就像一挺機(jī)關(guān)槍,一個(gè)金屬箔作靶子,就像放核桃的草地, 在它的旁邊放一個(gè)硫化鋅的熒光屏,屏后安裝一架顯微鏡,來觀察實(shí)驗(yàn)的情況。

實(shí)驗(yàn)開始了,發(fā)射源發(fā)射出的“a”粒子“炮彈”,以每秒2000米的速度穿過金屬 箔,在漆黑的實(shí)驗(yàn)室里,熒光屏上出現(xiàn)了點(diǎn)點(diǎn)閃光。

“這是怎么會(huì)事呢?”學(xué)生們問道。

“這說明絕大多數(shù)a粒子穿過金屬靶子飛走了,只有個(gè)別a粒子被彈了回來!北R瑟福說。

可這意味著什么呢?盧瑟福陷入了沉思。

實(shí)驗(yàn)使盧瑟福感到驚嘆,他開始了連續(xù)不停的實(shí)驗(yàn)和思考,像著了魔一樣整日整夜地呆 在實(shí)驗(yàn)室里。管理實(shí)驗(yàn)大樓的工友搞不清他是否離開過,他的妻子兒女也難得見他一面。一 天清晨,盧瑟福興沖沖地沖進(jìn)了辦公室,對(duì)著正在整理東西的助手,大聲地說道:

“我知道了,我知道了。原子到底是什么樣子我知道了。”略一停頓,他又說:“它大 致可以設(shè)想為一個(gè)小的太陽系!敝终乜粗柫寺柤缯f:

“什么?您是說我們?cè)谝粋(gè)看不見的世界里當(dāng)了普羅米修斯嗎?——普羅米修斯是希臘 神話中為人類送來火種的神!笆堑,就像是太陽系!北R瑟福繼續(xù)解釋到,“原子既不是 像小實(shí)心球,也不像西瓜,它的中心有個(gè)小的、帶陽電的核,而帶陰電的電子在圍繞著這個(gè) 核飛轉(zhuǎn)。這就如同:原子核是太陽,電子就像行星,繞著太陽轉(zhuǎn)……

“那么,a粒子被彈回來的現(xiàn)象怎么解釋呢?”助手問他!斑@是因?yàn)樵觾?nèi)部大部分 是空隙,所以比原子更小的粒子能很容易穿過;又因?yàn)楫?dāng)中有個(gè)核,a粒子碰上這個(gè)堅(jiān)硬的 核就會(huì)被彈了回來。

盧瑟福終于打開了原子神秘之宮的大門!他的這一嶄新的原子結(jié)構(gòu)理論,具有劃時(shí)代的 意義。從此,原子學(xué)和原子核物理學(xué)便誕生并發(fā)展起來。

1919年,盧瑟福用人為的方法第一次分裂了原子,他用a粒子轟擊氮原子,使它變 成了一個(gè)氧原子和一個(gè)氫原子。1926年,在他的指導(dǎo)下,兩個(gè)年輕研究人員瓦耳順和科 克拉夫特設(shè)計(jì)出了一架巨型原子搗碎機(jī),用這架儀器,他們把輕金屬鋰轉(zhuǎn)變?yōu)楹ぁ?p>一時(shí)間,報(bào)紙新聞把這一消息迅速傳遍了全球。

一些人們驚慌地說:“原子分裂了,世界是否已經(jīng)到了末日?”“人工可以制造黃金 了,貨幣就要貶值!”

但是,科學(xué)家們清醒地預(yù)感到:世界迎來了一個(gè)新的時(shí)代——原子時(shí)代。

1933年,62歲的盧瑟福仍在不知疲倦地進(jìn)行著研究工作。就在這一年,他又發(fā)現(xiàn) 和命名了質(zhì)子——?dú)湓雍耍㈩A(yù)言核內(nèi)存在著中子。

由于他卓越的成就和影響,多種榮譽(yù)和獎(jiǎng)賞不斷向他涌來。英國(guó)皇家學(xué)會(huì)授予他最高獎(jiǎng) 章——科柏萊獎(jiǎng)?wù)。幾十所大學(xué)和科學(xué)團(tuán)體爭(zhēng)相授予他榮譽(yù)學(xué)位和學(xué)籍。在巨大的榮譽(yù)面 前,盧瑟福仍然保持著謙虛的態(tài)度,從不夸耀自己的成績(jī)。1937年10月,盧瑟福由于 長(zhǎng)期緊張地工作,積勞成疾,在英國(guó)劍橋醫(yī)院與世長(zhǎng)辭。

為紀(jì)念這位杰出的科學(xué)家,英國(guó)皇家學(xué)會(huì)在一所實(shí)驗(yàn)室門前,為他雕塑了一座半身銅 像。每年都有很多人來到他的墓碑前,向這位揭開原子秘密的先驅(qū)者表示深深的懷念與敬意。

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