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经研究,他们发现这是一种穿透性很强、能量很强的射线。
这是什么,他们没有细细追究,认为这是一种伽马射线。
直到1932年1月18日,小居里夫妇得出观察结果:他们用钋的一种射线当粒子炮弹,用它来轰击石蜡,居然把原子核里面的质子轰击了出来。
用来轰击的“炮弹”
是中性粒子。
当时,人们认识的中性射线只有伽马射线,它是一种光子流。
小居里夫妇毫不怀疑,认为作射线源的钋元素发出的“炮弹”
就是伽马射线。
但他们还是发现有点不对劲。
伽马射线是光子流,质量微乎其微,而质子的质量对光子来说,就好比大象与蚂蚁。
用伽马射线去轰击出质子来,就相当于用一个高速的乒乓球推动一只铅球那么困难,那么不可思议。
怎样用理论解释这一现象呢?方法只有两种:一种办法是验证炮弹是否真是光子流的;另一种办法是提供附加条件,说明在特殊条件下小质量的光子流能打出大质量的质子来。
小居里夫妇没有怀疑“炮弹”
是不是真的伽马射线,就做了理论的假设,即这种伽马射线的能量特别大,能够打出质子来。
英国卡文迪什实验室得到这个消息后,卢斯福不认同小居里夫妇的假设,他认为,伽马射线无论如何是绝对打不出质子来的。
他的学生查德威克想起了卢瑟福在一次讲座中提出的一个假设:一个电子打进原子核里,与带正电的质子相结合,会成为一个中性粒子。
他马上想到,这种轰击出质子的未知粒子可能就是卢瑟福预言的中性质子。
经过一系列的实验,他测定了这种中性射线的性质,发现它果然是一种质量相当于质子,而呈电性的粒子,于是给它取了个名字——中子。
不久,查德威克在《自然杂志》上发表了关于中子的论文,小居里夫妇看了论文,两人如梦初醒,悔恨自己居然一点也没有抓住那么明显的破绽。
约里奥·居里一个劲地用手拍着自己的脑袋,连连说:“我多么傻,我多么傻。”
实际上,他们已经发现了中子,他们发现了由它轰击出来的质子。
查德威克由于发现了中子而获得了诺贝尔物理学奖,小居里夫妇没能分享这个荣耀。
这一方面是因为他们只看到实验中轰击出了质子,并不认识中子,更没有意识到自己发现了中子。
另一方面,卢瑟福相信,他们是如此聪明,核物理领域又是遍地黄金,相信他们会在这个前沿领域的其他课题上做出新的发现,获得诺贝尔奖的机会有的是。
果然,不久他们俩发现了人工放射线。
由于这项成就,他们在其后也获得了诺贝尔物理学奖。
至此,居里家族一家人中,小居里的父亲、母亲、丈夫、自己,共有四个人五次获得了诺贝尔奖。
其中居里夫人曾两次获奖。
如果小居里夫妇抓住中子的破绽,不浪费那次发现的机会,它们完全有可能做出一项诺贝尔奖级的发现。
小居里夫妇与中子擦身而过。
中子已经到了他们眼睛底下,但是,两个人一个也没有想到发现了新粒子。
一个极其重大的发现,被白白地错过了。
科学家的一生中,没有太多做出重大发现的机会啊!这真是一件让人感到扼腕叹息的事情。
造成这种结果的原因,好像是一时的疏忽和大意。
其实不然,他们俩是实验物理学家,理论上思考不多,没有思考过存在中性的、质量与质子相同的新粒子的可能,缺乏一个有准备的头脑。
因此,当中子偶然显身时,小居里夫妇也就不可能识别它,相逢不相识。
人们观察到什么,并不完全决定它是什么,而决定于人们想到了什么,希望看到什么。
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