第二百六十三章 再来个大动作(2 / 3)
卡尔·西门子接着在《物理年鉴》上再次刊登了李谕准备做x射线衍射试验、并且要证明x射线电磁波性质的文章。
此时的慕尼黑大学,伦琴刚刚完成一上午的工作,当学生拿着当期的杂志交给他时,也很错愕。
学生说:“教授先生,这位李谕好像又要做不得了的事情,他此前就声称x射线是电磁波,现在想要拿出试验证据。”伦琴洗了洗手,接过杂志看了看,然后说:“思路没有什么问题,但难度着实不小。”学生接着说:“我记得教授此前在课上说过,x射线很可能是微粒。”作为x射线的发现者,伦琴关于这方面的发言比较有分量。
伦琴说:“仅仅是猜测。但我的确发现当x射线从空气传播到水或者玻璃时,既不发生偏转,也不能被反射,而是笔直地穿了过去。它与物质之间的相互作用,就像一颗子弹直接穿越了物体。所以我才认为它们是一种粒子,只不过我没有切实的证据。”学生问道:“您觉得他会成功吗?”伦琴想了想说:“不好说,即便x射线真的是波,我想也只能是类似于声波一样的纵波。但电磁波却恰恰是横波,所以我无法想象他如何用试验证明。”纵波也就是振动方向和传播方向一致的波,初中物理介绍的弹黄波就是。
另一边,英国剑桥大学里,电子发现者、现卡文迪许实验室主任汤姆逊同样与开尔文勋爵探讨着李谕的试验。
“我记得你说过,x射线很可能是粒子。”开尔文勋爵说。汤姆逊笑道:“勋爵先生,我知道您是站在李谕那一边的,但不得不说,这个试验很难做出来。”开尔文勋爵说:“你怎么这么肯定?”汤姆逊找过一块小黑板,边画边说:“如果x射线像可见光那样具有波动性,那么当它投射到非常小的物体,比如小孔和光栅的时候,在成像处的阴影边界内外侧,是可以观察到明暗相间的条纹的。”开尔文勋爵说:“如此不就是衍射条纹,波动性不就完美证明了?”汤姆逊继续说:“实际情况没有这么简单,因为很难找到如此狭小的光栅。”
“我记得李谕说过,可以用晶体。”开尔文勋爵说。
“这就是难点所在!”汤姆逊说,
“如今懂得晶体学的人不多,且懂得晶体学的大都是数学方面的研究者,这些人里同时懂得物理学的几乎少到没有。既然要利用晶体进行衍射,就不得不面对晶体结构中无数整齐的缝隙,而这么多缝隙的叠加结果根本无法进行计算。”开尔文勋爵恍然:“没想到这个试验对于数学基础的要求这么高。”汤姆逊是个试验高手,点点头说:“最难的首先就是数学上的推导,不然试验做出来没有任何意义。”开尔文勋爵抽了口雪茄,说:“如此一来,我反而更有信心了。论数学水平,在当今物理学界,李谕恐怕是最好的。”汤姆逊说:“即便如此,这个挑战也有点太大了,他甚至直接跳过了偏振现象,选择了更直接的衍射试验。”开尔文勋爵摇摇头:“偏振试验又不是直接证据,要做就得做点绝对的。”汤姆逊摊摊手:“那我们只能拭目以待,如果真能做出来,诺贝尔奖中最重的物理学奖更加是他的囊中之物。”柏林的实验室中。
李谕紧锣密鼓在做着实验,他当然知道这些困难,但他正好知道关键的方程,能够处理晶体结构与x射线的衍射关系。
也就是所谓的布拉格方程,此后布拉格父子也会因为发现x射线散射现象拿到诺奖。
——就像之前说的,x射线在此时的物理学界真的太火了,发现它的性质并给出实验结果就能够拿诺奖。
有了这个方程,试验难度瞬间降了下来,花了一周多,就能够在硫化锌试纸上得到关键的衍射图样。
历史上最早的衍射图样是用的硫化铜试纸,但图像很湖,李谕直接就用上了最正确的方式。
当这张图像与论文一起发出时,整个欧洲的物理学界直接炸了。最头大的就是瑞典的诺贝尔奖评委会,看到本期的《物理年鉴》时,一个个面面相觑:“早知道,提名诺奖就用这个结果了。”
“算了,正好有时间让其他实验室验证,如果是正确的,此后再颁给他一次奖项也没有关系。”论文中首当其冲借用的晶体结构,依旧是原子理论。
维也纳的玻尔兹曼非常欣赏:“当原子理论与x射线相碰撞时,迸发出的就是让整个物理学界感到耀眼的光芒!”而反对原子论的马赫等人一时语塞,只能抓紧时间用李谕的办法重复试验,看看到底是不是同样的图像。
但他们再怎么做,也不会对结果有任何影响了。开尔文勋爵高兴坏了,立刻跑到剑桥大学,
“我就说吧!”汤姆逊正在摆弄仪器:“难以置信,我正在准备在实验室复刻一次实验,没什么比看到如此美丽的图像更加让人感觉激动。”而同在柏林的普朗克,最近忙乎着给学生上课,回到实验室时发现李谕竟然又搞出这么个大动作。