第369章 108太陽能量的來源

離開座位以後的陳慕武,先是走到了負責操作幻燈機的工作人員旁邊,把自己已經準備好了的寫有一些公式和畫着一些示意圖的幻燈片,交到了這位工作人員手上。

然後他才走上講臺,向一直都在這裡等着他的洛倫茲教授點頭致意。

“陳博士,好好幹,盧瑟福爵士都已經告訴過我了,他說你在卡文迪許實驗室裡又做出了新的發現,讓我有機會的話就請你上臺。可別辜負了你的老師和我,還有在座的其他人對伱的期盼,給我們這次的會議先開個好頭。”

小聲鼓勵完站在身邊的後輩陳慕武以後,洛倫茲教授才面帶笑意地走下了講臺。

在全場掌聲結束以後,陳慕武也朝着着場下坐着的諸位物理學家點頭致意。

等到掌聲漸漸平息以後,他才清了清嗓子,開口說道:

“女士們,先生們,我很榮幸能夠第一個登臺,在本屆的索爾維會議上發言。

“今天我這個講演的題目,是《關於太陽以及恆星的能量來源的一種猜想》,這是我最近在卡文迪許實驗室裡,和愛丁頓教授一起研究的一個問題。”

在座的衆人當中,有的人經常會從報紙上看新聞報道,關心國際和國內發生的各種新聞。

而有的人則對新聞事件不是那麼關心,他們更看重的是自己手頭所做的這些實驗,能否取得的一個預期之中的好結果。

所以對於太陽可能會爆炸的這種沒有任何科學依據的流言,這些人根本就不會往心裡去。

他們也就不知道唯恐天下不亂的《泰晤士報》記者們曾經去劍橋大學採訪過陳慕武,後者還向對方承諾,一定會通過實驗現象來解釋太陽之所以會發光發熱的原因。

當這些人看到陳慕武寫在首張幻燈片中央的標題以後,被這個大到不能再大的題目給嚇了一跳——

這屆索爾維會議的主題,不應該是“原子核和核反應”麼?

怎麼陳博士一上來就開始講起了太陽還有恆星?

他是不是搞錯了這次參加的會議,拿錯了自己的演講稿?

這裡是討論最先進物理學知識的索爾維會議,不是什麼國家天文學聯合會全體大會的會場。

在場衆人中吃驚的人數不少,但是站出來提醒陳慕武的卻沒有一個。

陳慕武示意操作幻燈片播放的工作人員,換到下一張幻燈片,然後一張拍攝記錄了雲霧室軌跡的照相底片,就出現在了投影儀的幕布上。

“諸位請看,這是愛丁頓教授和我,利用卡文迪許實驗室的那臺粒子加速器,最近新做出來的一個有關原子核的反應實驗。

“這個實驗是利用被加速過後的氘原子核,去轟擊固定在氯化銨晶格中的氫原子,最終得到了氦元素的第一種同位素,相對原子質量爲3的氦-3原子核。

“——照相底片上的這條線,就是氦-3原子核在雲霧室當中的軌跡。

“具體通過數值計算,得出這一結論的過程,被我寫到了下一張幻燈片中,請工作人員先生幫我更換一下。

“大家之中或許有的人已經在前兩期的《自然》期刊上,看到了我給期刊編輯部寫的那封快訊,也看到了同在卡文迪許實驗室的阿斯頓教授,對這種氦-3同位素的精確原子質量在測量所得到的數值。

“——多謝阿斯頓教授做的這些雖然基礎但十分有用貢獻,有了他測量的精確質量,我們才能更好地探尋神秘而未知的微觀世界。

“把這些粒子在反應前後的靜止質量加在一起,相互對比就可以得出結論,在覈反應結束之後,氦-3原子核的質量是小於一個氘原子核和一個氫原子核的質量的,也就是出現了質量虧損。按照愛因斯坦教授提出來的質能方程——”

話說到這裡,陳慕武故意拉了個長音,眼神也飄向了他剛剛坐着的那個角落。

沒有聽陳慕武所做的開篇演講,已經開始和維特根斯坦悄悄討論起有關量子力學的物理學和哲學的愛因斯坦,在聽到講臺上的陳慕武點自己名字後稍微驚了一下。

他擡起頭看向掛在講臺黑板旁的幕布,看了看陳慕武在上面寫的公式。

當看到那個沒有人比自己更懂的“E=Mc”之後,他才鬆了口氣。

只是一個最平平無奇的質能方程而已,不知道爲什麼陳博士每次提到這個方程的時候,總要在前面加上自己的名字。

確認了不是在喊自己,愛因斯坦便再次低下了頭,和維特根斯坦對着紙面上指指點點,看樣子又進入到了有關量子力學的激烈討論中。

雖然不能得知他們兩個人之間的戰況究竟如何,可是看着雙方臉上的表情,陳慕武也能簡單得出一個猜測。

會心一笑之後,陳慕武繼續着自己剛纔的發言。

“這個氘原子核和氫原子核聚變成一個氦-3原子核的核反應,對外是釋放能量的。

“所以在卡文迪許實驗室中成功做出了這個實驗之後,便印證了愛丁頓教授在幾年前就曾提出來的一種猜想,那就是太陽中的能量來源,應該並不是像一個多世紀以來人們猜測的那樣,來自煤,石油或者各種有機烷烴的混合物的燃燒放熱,很可能是通過核聚變,這種人類在最近十年間剛剛深入瞭解的一種反應方式來提供能量的。

“關於宇宙的盤古過程,我們似乎也能從中得到同樣的猜測。

“在宇宙從一個能量質量無限大,空間範圍無限小的奇點,對外膨脹的最初時刻,整個空間範圍之內只充滿了唯一且數量巨大的同一種元素,氫原子。

“然後就在這一初始時刻之後,氫原子之間就開始發生聚變,產生了一個又一個更重的原子。

“整個宇宙一邊膨脹一邊聚變形成新元素,才漸漸變成了我們今天所認知的這個樣子。

“在宇宙初始階段發生的那幾種聚變,現在仍然於恆星之中上演,所以我們頭頂的太陽纔可以持續不斷的爲整個太陽系提供的能量。“除了這個氘原子和氫原子聚變成氦-3原子的D-H聚變之外,愛丁頓教授和我基於這個核聚變反應,還有通過觀察光譜得出的太陽內存在有大量氫原子的事實,爲太陽內部設立了一套核反應流程:

“首先是兩個氫原子通過聚變產生一個氘原子。

“這個劇變反應我們也曾在卡文迪許實驗室的粒子加速器上嘗試過復刻,只是即使把能量提升到粒子加速器的最大效果,讓被加速到超過一百萬電子伏特的質子去轟擊另一個質子,我們也仍然不能在反應結束後發現聚變而成的氘原子核。

“那就足以說明這個聚變反應,不是放能反應而是吸能反應。這其實是很奇怪的一件事,因爲反應前後的質量總和不能說明這一點,明明兩個氫原子核的質量加在一起會大於一個氦原子核。

“可是我們在卡文迪許實驗室中不管提供多大的能量,這個反應卻始終都沒有發生。

“對此我們並不能做出一種合理解釋,只能猜測提出一種假說。那就是這個反應在覈聚變之外,可能還有其他地方需要能量,只是當今的物理學術水平,還不足以探明這些能量究竟去了哪裡。”

裝着不知道中微子的存在,不知道貝塔正衰變的陳慕武,自然不能給這個反應吸能找到一個“合理”的解釋。

“而且反應想要成功,在反應前所需輸入的能量是巨大的,或許比太陽能夠提供的能量還要多。

“只是如果太陽不能提供能量,讓兩個氫原子聚變成爲一個氘原子,那麼接下來的反應就都沒辦法進行。

“既然硬來行不通,那麼還有沒有其他的辦法?巧的是,量子力學還真的爲這種情況提供了一種可能存在的可能性。

“只要對氫原子的波函數進行求解,就能得到一種在宏觀視角下會感覺到很奇怪的現象,那就是明明對氫原子來說是一個根本不可能翻越的勢壘,可是氫原子卻彷彿能夠在這勢壘當中鑽開一條隧道,神奇地從中穿越了過去。

“這個效應被我們稱爲‘量子隧穿效應’,能讓氫原子核很輕鬆地接近另外一個氫原子核,那麼他們彼此之間發生聚變反應產生氘原子核的事情,也就不足爲奇了。

“說句題外話,如果這個猜想最終被證實,那麼就能說明量子力學不光可以被用在微觀世界,也能被用到宏觀得不能再宏觀的太陽當中。”

陳慕武故意在這最後一句話里加了重音,想要觀察一下愛因斯坦對這件事的反應。

可令他失望的是,在會場的角落裡,愛因斯坦和維特根斯坦正討論得熱火朝天,他根本就沒聽陳慕武在講臺上的發言,更別提再擡頭看他一眼了。

這也是陳慕武設想中的情況之一,他沒往心裡去,繼續發言道:

“而後氘原子核和又和氫原子核聚變產生氦-3,在這個反應當中釋放了大量的能量,很可能就是太陽的能量來源。

“這只是愛丁頓教授和我基於在卡文迪許實驗室中得到的實驗現象,對太陽內部可能存在的核反應所進行的一種猜測。

“至於這種猜測是否正確,可能還需要物理學家和天文學家們聯起手來,利用更進一步的實驗和觀測,對這個想法進行驗證。

“氦作爲上個世紀首次在太陽譜線中觀測到的元素,在太陽當中大量存在的不是氦-3這種同位素,而是氦-4。

“爲了更加符合太陽內部的實際情況,我們還可以在剛剛那兩個猜測得到的核反應之上,外加一個新的核反應。——請幫我再切換到下一張幻燈片。

“兩個氦-3原子核,可以聚變成一個氦-4原子核,同時釋放出兩個質子。

“因爲是在索爾維會議開幕前半個月內,我們才做成了這一系列核反應,所以最後一個反應目前還沒得到驗證,只是我的一種猜測。

“等會議結束之後,回到劍橋大學,這個核反應將是我接下來的工作重心。

“如果把前面提到的三個核反應結合到一起的話,那麼這個太陽系中的核反應過程,可以綜合寫作四個氫原子核,通過一系列聚變反應生成一個氦核,並釋放出若干能量。

“這個核反應正是幾年之前,愛丁頓教授在他的某一篇論文中,曾經提出來的一種猜測。

“現在看來,愛丁頓教授的理論很可能不是猜測,而是一種現實。”

講完幻燈片上的全部內容,陳慕武乾淨利落地鞠躬下臺,一點兒也不拖泥帶水。

至於提問,這次會議設置有專門的討論時間,也就不在演講後另設提問環節。

臺下坐着的諸位物理學家當中,有的人在討論量子力學根本就沒聽講,有的人聽懂了,有的人也是有點懵逼。

這其中還有一位,則是既聽懂了,又一臉懵逼。

愛丁頓實在是想不明白,這些個實驗和通過實驗總結出來的結論,明明大部分都是陳博士一個人做出來的,可他爲什麼要在整個演講過程中,一次又一次地提到他自己?

而且他還在最後幾乎把功勞都推到了自己的身上,那感覺就像是強行要把自己說成是發現了太陽奧秘的第一人。

來之前在劍橋大學的時候,陳慕武可從來沒跟自己通過氣,還有這麼一種情況啊?

他今天究竟是怎麼一回事?

愛丁頓很想把剛剛還走過自己身邊的陳慕武給攔下來,向他詢問具體的情況。

可他的大腦卻阻止了他這麼做,陳慕武纔剛剛在臺上對着他一頓誇讚,現在自己就來這麼一出,很容易讓在場的物理學家們誤會,是不是陳博士和自己之間有不和。

如果這個流言傳出去的話,到時候丟人的就不是他們兩個人,而是一整個英國的物理學界。

陳慕武不知道愛丁頓的內心所想,他信步走回到了自己的座位旁邊,剛好和擡起頭來的愛因斯坦對視了一眼。

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