原子風(fēng)云

前言

現(xiàn)代原子物理學(xué)的創(chuàng)立和發(fā)展過(guò)程，充滿著傳奇和戲劇色彩。它像一場(chǎng)攻克神秘微觀王國(guó)的世紀(jì)圣戰(zhàn)，轟轟烈烈，驚心動(dòng)魄，而又精彩紛呈。有無(wú)數(shù)的科學(xué)家和探索者為它做出了奉獻(xiàn)，為它起舞，為它而狂。在這些先驅(qū)者中，有三位大師最具有代表性，他們就是本書的主人公——盧瑟福、玻爾、費(fèi)米。盧瑟福是一個(gè)來(lái)自新西蘭農(nóng)村的大個(gè)子、一位富有傳奇色彩的科學(xué)巨擘。是他發(fā)現(xiàn)了α、β射線和原子核，揭開(kāi)了原子的奧秘。他被后世稱頌為“現(xiàn)代原子物理學(xué)之父”、“原子物理學(xué)的牛頓”。玻爾是丹麥的優(yōu)秀兒子，著名的“哥本哈根學(xué)派”領(lǐng)袖，也是歷史上最具影響力的原子物理學(xué)家。他提出的玻爾原子模型、互補(bǔ)原理以及量子理論，至今影響著人類對(duì)世界和宇宙的看法。他被后世公認(rèn)為“20世紀(jì)貢獻(xiàn)僅次于愛(ài)因斯坦的物理學(xué)家”。費(fèi)米是一個(gè)妙趣橫生的意大利探索者、一位全能的實(shí)驗(yàn)和理論物理學(xué)家。是他實(shí)現(xiàn)了第一次受控原子核鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，為人類發(fā)現(xiàn)了強(qiáng)大的新能源一原子能。楊振寧稱他為“20世紀(jì)所有偉大物理學(xué)家中最受尊敬和崇拜者之一”。兩千多年前，有位古希臘自然哲學(xué)家德謨克利特提出了樸素的原子論。德謨克利特提出，宇宙是由原子構(gòu)成的，原子是最小的、不可分割的物質(zhì)粒子。希臘文中，原子就是“不可分”的意思。在這位古希臘的先哲看來(lái)，萬(wàn)物都起源于原子和虛空。原子不能無(wú)中創(chuàng)生，也不能被消滅。德謨克利特的原子論對(duì)后世產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。近代科學(xué)對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)，以及原子物理學(xué)的建立，都與德謨克利特的原子論思想有關(guān)。19世紀(jì)初，英國(guó)有個(gè)物理學(xué)家道爾頓提出原子論，第一個(gè)把古代的哲學(xué)推測(cè)變成了科學(xué)理論。道爾頓指出：物質(zhì)是由不可分割的原子組成；原子在化學(xué)反應(yīng)中性質(zhì)不變；不同的元素由不同的原子組成，每一種原子有確定的原子量。道爾頓的原子論是人類認(rèn)識(shí)的一個(gè)飛躍，不過(guò)它的基點(diǎn)仍然確立在原子是組成物質(zhì)的最小微粒上。當(dāng)時(shí)金世界的學(xué)者都確信，原子是不可分割的。物理學(xué)和化學(xué)的全部基點(diǎn)，都建立在這一點(diǎn)上。直到20世紀(jì)揭開(kāi)序幕之時(shí)，在蒙特利爾城有位來(lái)自新西蘭的青年科學(xué)家，通過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn)，證明了鈾、釷或鐳原子可以分裂。在分裂的過(guò)程中，放出了α和β粒子，最后變成另一種元素的原子。他由此提出了著名的元素蛻變假說(shuō)，指出原子并不是人們?cè)瓉?lái)認(rèn)為的最小的微粒，它是可以分割的!這一重大發(fā)現(xiàn)推翻了整個(gè)科學(xué)界傳統(tǒng)的看法，具有革命性。這位新西蘭科學(xué)家，就是盧瑟福。后來(lái)他曾自豪地說(shuō)：“原子永恒不變的學(xué)說(shuō)在1902年遭到了毀滅性的打擊。”從這一刻起，原子物理學(xué)揭開(kāi)了她神秘的面紗?？茖W(xué)家們紛紛把視線投向原子內(nèi)部的神秘世界。一個(gè)個(gè)激動(dòng)人心的嶄新發(fā)現(xiàn)接踵而至，中子、人工放射性、原子核、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)……直到后來(lái)研制出威力無(wú)比的原子彈。玻爾是盧瑟福的學(xué)生。當(dāng)年玻爾從哥本哈根到英國(guó)劍橋留學(xué)，最先投奔的是電子發(fā)現(xiàn)者J.J.湯姆遜教授，可惜沒(méi)有得到湯姆遜的賞識(shí)。正當(dāng)玻爾失落之時(shí)，遇到了伯樂(lè)盧瑟福。這是玻爾與盧瑟福的緣分，也是盧瑟福的人格魅力吸引了他。這次相遇改變了玻爾的一生，兩人結(jié)下了終身的友情。玻爾的偉大發(fā)現(xiàn)，是在盧瑟福的研究成果基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。盧瑟福提出了“有核原子模型”，指出原子大部分質(zhì)量集中在中央的核，電子就像行星圍繞太陽(yáng)一樣，繞著中央的核運(yùn)轉(zhuǎn)。玻爾提出的原子模型中，肯定了盧瑟福原子模型的有核結(jié)構(gòu)，但電子卻全然受到量子規(guī)律的支配。這個(gè)新概念，完全突破了經(jīng)典物理學(xué)理論的窠臼。它為整個(gè)歐洲和全世界打開(kāi)了新物理學(xué)的一扇大門。玻爾創(chuàng)立的量子力學(xué)，更是20世紀(jì)物理學(xué)的一場(chǎng)革命。他與愛(ài)因斯坦為了量子論進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)十多年的科學(xué)論戰(zhàn)。這一論戰(zhàn)不是一般的學(xué)術(shù)之爭(zhēng)，更不是個(gè)人的意氣恩怨，而是兩種博大的哲學(xué)思想的磨礪，是人類最高智慧的精神碰撞。它在科學(xué)史上樹(shù)起了一座無(wú)與倫比的思想豐碑，留給后人贊嘆與評(píng)說(shuō)。玻爾在1937年5月訪問(wèn)過(guò)中國(guó)，在北大理工學(xué)院和清華大學(xué)做了關(guān)于“原子核”的學(xué)術(shù)報(bào)告。中國(guó)之行給玻爾留下了終生難忘的印象。他對(duì)中國(guó)的文化一直懷著景仰之情。一幅唐太宗“昭陵六駿”浮雕拓片，也讓他如獲至寶。玻爾后來(lái)被丹麥國(guó)王冊(cè)封為貴族時(shí)，特地選擇了中國(guó)的“雙魚紋”太極圖作為族徽的標(biāo)志，被世界科壇傳為佳話。費(fèi)米和玻爾是朋友，比玻爾小16歲。費(fèi)米1938年獲得諾貝爾獎(jiǎng)的消息，就是玻爾最先向他透露的。這使得費(fèi)米有機(jī)會(huì)趁到斯德哥爾摩領(lǐng)獎(jiǎng)時(shí)，從那里輾轉(zhuǎn)去美國(guó)，擺脫了意大利墨索里尼政府的政治迫害。費(fèi)米在羅馬最重要的研究成果，是率領(lǐng)他的團(tuán)隊(duì)用中子“炮彈”轟擊92種元素，發(fā)現(xiàn)了重核裂變現(xiàn)象。到美國(guó)后，他受命領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)實(shí)驗(yàn)組，在芝加哥大學(xué)的足球場(chǎng)看臺(tái)下，實(shí)現(xiàn)了人類第一次受控原子核鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。這導(dǎo)致了原子時(shí)代的到來(lái)。費(fèi)米不愧是原子能的第一功臣。費(fèi)米和玻爾都是領(lǐng)袖型科學(xué)家，但兩人的個(gè)性和風(fēng)格，卻又迥然不同。在羅馬研究所，費(fèi)米被同事們稱作至尊的“教皇”，但其實(shí)他是個(gè)科學(xué)“頑童”。在他的領(lǐng)導(dǎo)和帶動(dòng)下，科研工作永遠(yuǎn)充滿著樂(lè)趣。諸如高舉著玻璃試管在實(shí)驗(yàn)室走廊里來(lái)回瘋跑；把銀制圓筒放在教授的金魚池里，當(dāng)作中子炮的靶子……這些創(chuàng)舉，只有費(fèi)米干得出來(lái)。他們是一群快樂(lè)的探索者。玻爾則比較老成持重，長(zhǎng)臉、深眼窩、大鼻子，那模樣像個(gè)永遠(yuǎn)在思索的“苦行者”。他的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)都是經(jīng)過(guò)深思熟慮的，他的論文也是反復(fù)斟酌、不斷刪改，力求精益求精?？茖W(xué)家并不是單調(diào)的數(shù)學(xué)符號(hào)。三位原子物理大師的個(gè)人生活，也是多姿多彩，充滿了情趣。盧瑟福是個(gè)業(yè)余無(wú)線電發(fā)明家，而且是個(gè)頂尖高手，水平幾乎不在馬可尼和波波夫之下。玻爾對(duì)航海情有獨(dú)鐘，還喜歡踢足球，年輕時(shí)曾擔(dān)任丹麥國(guó)家足球隊(duì)的守門員，大戰(zhàn)德國(guó)隊(duì)。費(fèi)米是個(gè)浪漫的“飆車族”，他把自己的微型座駕戲稱為“帶輪的黃蛋殼”。開(kāi)著這輛靚車，他載著一位漂亮的淑女四處兜風(fēng)，并最終贏得了她的芳心。這位淑女名叫勞拉，后來(lái)成了他的妻子，并寫了一本生動(dòng)的費(fèi)米傳記《原子在我家中》。三位大師還有一個(gè)亮點(diǎn)，就是“名師出高徒”，培養(yǎng)了一大批出類拔萃的學(xué)生。盧瑟福的學(xué)生中，出了12位諾貝爾獎(jiǎng)獲得者。玻爾的門生和手下，有8位諾貝爾獎(jiǎng)得主，包括他的兒子小玻爾。玻爾研究所因此被譽(yù)為“諾貝爾獎(jiǎng)的幼兒園”。費(fèi)米的學(xué)生，有6人獲得諾貝爾獎(jiǎng)。其中有2位，就是來(lái)自中國(guó)的青年科學(xué)家楊振寧和李政道。單憑費(fèi)米為中國(guó)培養(yǎng)出兩個(gè)諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主，我們也該感激和銘記他!松鷹2007年3月23日于成都兀嶺書房

內(nèi)容概要

　　19世紀(jì)末20世紀(jì)上半葉，中國(guó)人還在閉關(guān)鎖國(guó)以及有史以來(lái)最為漫長(zhǎng)、也最為殘酷的一場(chǎng)殺戮之中苦苦掙扎，西方世界卻已在一場(chǎng)攻克神秘微觀王國(guó)的世紀(jì)圣戰(zhàn)中日新月異：1895年倫琴發(fā)現(xiàn)X射線；1896年貝克勒爾發(fā)現(xiàn)放射性；1897年湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子；20世紀(jì)上半葉，盧瑟福發(fā)現(xiàn)σ、β射線和原子核；玻爾提出玻爾原子模型、互補(bǔ)原理和量子理論；費(fèi)米實(shí)現(xiàn)第一次受控原子核鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，為人類發(fā)現(xiàn)了強(qiáng)大的新能源——原子能?！　o(wú)數(shù)的西方學(xué)者和探索者為現(xiàn)代原子物理學(xué)的創(chuàng)立和發(fā)展而你追我趕，諾貝爾獎(jiǎng)對(duì)他們而言，是最高的獎(jiǎng)賞，也猶如探囊取物。

作者簡(jiǎn)介

松鷹，原名耿富祺，畢業(yè)于哈爾濱軍事工程學(xué)院電子工程系，國(guó)家一級(jí)作家。歷任《電子報(bào)》總編輯、成都市文聯(lián)副主席、成部電視臺(tái)副臺(tái)長(zhǎng)，著有長(zhǎng)篇小說(shuō)《落紅蕭蕭》(合著，四川人民出版社)、《啊，哈軍工》(重慶出版社)、《白色漩渦》(花城出版社)三部，中篇小說(shuō)《心之戀》、《瀘沽湖的誘惑》；人物傳記《四巨匠》、《富蘭克林》、《伽利略》、《愛(ài)因斯坦》、《法拉第》、《麥克斯韋》、《盧瑟福》、《費(fèi)米》、《電子科學(xué)發(fā)明家》等九部。其傳記作品曾榮獲首屆“中國(guó)青年優(yōu)秀圖書獎(jiǎng)”、第六屆“冰心兒童圖書獎(jiǎng)”、第十屆“中國(guó)圖書獎(jiǎng)”等國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)，以及成都市政府“金芙蓉文學(xué)獎(jiǎng)”、四川省“五個(gè)一工程獎(jiǎng)”。1990年被中國(guó)科普作協(xié)授予“建國(guó)以來(lái)成績(jī)突出的科普作家”稱號(hào)。2002年入選《中國(guó)科普名家名作》。2006年被推選為世界華人科普作家協(xié)會(huì)秘書長(zhǎng)。

書籍目錄

序/1盧瑟福／1新西蘭少年／2兩次獎(jiǎng)學(xué)金／5大學(xué)時(shí)代／9夢(mèng)想／14恩師湯姆遜／17重大轉(zhuǎn)折／21大洋彼岸的召喚／27少帥教授／30原子是可分的／34重返英國(guó)／39α粒子之謎／43啊，原子核!／47戰(zhàn)云密布／52主持卡文迪許／56深入物質(zhì)心臟／60錦團(tuán)殊榮／63“現(xiàn)代煉金術(shù)士”／67赤子心／72中子!中子!／75不倦的“鱷魚”／81桃李滿天下／85玻爾／89童話王國(guó)／91和諧之家／96舊港學(xué)校／98足球、金獎(jiǎng)?wù)?、博士答辯／102夢(mèng)斷劍橋／110遇見(jiàn)盧瑟福／116探索原子之謎／121玻爾原子模型／130試金石／136籌建“原子物理之都”／141哥本哈根精神／147解讀元素周期表／153榮獲諾貝爾獎(jiǎng)／158創(chuàng)立量子力學(xué)／163互補(bǔ)原理與測(cè)不準(zhǔn)原理／172“上帝不會(huì)擲骰子!”／176嘉士伯榮譽(yù)府／187環(huán)球之旅／193核裂變與二戰(zhàn)出逃／197原子為了和平／205丹麥王國(guó)科學(xué)院院長(zhǎng)／210最后的歲月／215費(fèi)米／221農(nóng)夫的子孫／223百花廣場(chǎng)的?？停?28高中畢業(yè)生的論文／232比薩大學(xué)城／235博士學(xué)位／239尋找未來(lái)的坐標(biāo)／244費(fèi)米統(tǒng)計(jì)／246一個(gè)學(xué)派的誕生／252“帶輪的黃蛋殼”／257教授寫書／262最年輕的院士／264β衰變之謎／271中子炮彈／274奇異的“靶”／279羅馬學(xué)派的星散／284天賜良機(jī)／289諾貝爾獎(jiǎng)桂冠／292玻爾帶來(lái)的驚人消息／297神秘的芝加哥之行／303原子時(shí)代的出生證／307Y基地／311第一顆原子彈引爆／317世界的良知／321重返芝加哥／327探索基本粒子之謎／332尾聲／336附錄／338

后記

少帥教授盧瑟福到達(dá)蒙特利爾，受到麥基爾大學(xué)師生們的熱情歡迎。蒙特利爾是加拿大的第一大城市，距首都渥太華很近。這里的氣候比新西蘭冷，尤其冬季寒冷多雪。不過(guò)盧瑟福很快就適應(yīng)了新環(huán)境。他尤其喜歡這里的秋天，漫山的楓葉看上去很美。麥基爾大學(xué)的情況不錯(cuò)，是加拿大數(shù)一數(shù)二的高等學(xué)府。學(xué)校的財(cái)源頗為充足。最初是一位來(lái)自蘇格蘭的商人麥基爾，因經(jīng)營(yíng)毛皮生意發(fā)了財(cái)，出資創(chuàng)建了這所大學(xué)。當(dāng)時(shí)還只是一所學(xué)院，就以他的名字命名為麥基爾大學(xué)。后來(lái)，一位名叫麥克唐納的煙草大王，又慷慨解囊，捐贈(zèng)了上百萬(wàn)美元。學(xué)院擴(kuò)建成一所綜合大學(xué)，成為加拿大頗有名氣的最高學(xué)府。上任的第二天，考克斯博士陪著盧瑟福參觀了實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)樓的建筑頗為講究，實(shí)驗(yàn)室的條件雖然比卡文迪許稍遜一籌，但在加拿大也算是一流的了。盧瑟福打量著一套套齊全的設(shè)備，表情興奮得像個(gè)大孩子。考克斯博士向?qū)嶒?yàn)室的人員介紹道：“這位就是實(shí)驗(yàn)室的新主任歐內(nèi)斯特·盧瑟福先生?！北R瑟福向大家點(diǎn)點(diǎn)頭。見(jiàn)他的模樣像個(gè)剛畢業(yè)的大學(xué)生，眾人眼里露出驚奇的目光。盧瑟福報(bào)以友善的微笑，仍然是一臉的孩子氣。的確，他是實(shí)驗(yàn)室的一號(hào)領(lǐng)導(dǎo)，但卻又是實(shí)驗(yàn)室最年輕的人。實(shí)驗(yàn)室大部分人員的年齡是他的兩倍。要孚眾望，必須有真本事才行。他的前任卡倫德教授，是位德高望重的英國(guó)物理學(xué)家。實(shí)驗(yàn)室的人起初都有點(diǎn)懷疑，他的能力是否比得上卡倫德教授。只有考克斯博士堅(jiān)信不疑盧瑟福是個(gè)難得的人才。他主動(dòng)為盧瑟福協(xié)調(diào)各種關(guān)系，并幫他解決一些日常事務(wù)方面的難題。大家漸漸喜歡上了新來(lái)的頭兒。盧瑟福平易近人，不擺教授架子，而且長(zhǎng)著一副農(nóng)民的憨厚模樣，笑起來(lái)常常帶著一股孩子氣。有的人背后親昵地叫他“少帥教授”。盧瑟福第一次給大學(xué)生們上課的場(chǎng)面，很有點(diǎn)戲劇性。他走上厚重的講臺(tái)，望著階梯教室里一張張文靜的年輕面孔，一剎那間想起在克城的中學(xué)代課的情景。那些文靜的面孔，突然間變成一張張調(diào)皮的鬼臉。他鎮(zhèn)靜了片刻，打開(kāi)講義夾，開(kāi)始侃侃地講起來(lái)：“19世紀(jì)只剩下最后一段時(shí)光，我們正處在世紀(jì)之交的歷史時(shí)刻，物理學(xué)孕育著一場(chǎng)偉大的革命。諸君也許知道，1895年倫琴發(fā)現(xiàn)了X射線，1896年貝克勒爾發(fā)現(xiàn)放射性；1897年，也就是去年，我的老師湯姆遜教授發(fā)現(xiàn)了電子。這一系列的重大發(fā)現(xiàn)，打破了傳統(tǒng)物理學(xué)的沉悶空氣，揭開(kāi)了現(xiàn)代物理學(xué)革命的序幕……”講義的內(nèi)容是他認(rèn)真準(zhǔn)備的，概括了物理學(xué)嶄新的發(fā)展。但是盧瑟福沒(méi)有料到，對(duì)在場(chǎng)的學(xué)生們來(lái)說(shuō)，這些內(nèi)容卻完全是陌生的。他們以往學(xué)的都是經(jīng)典物理學(xué)的東西，自然覺(jué)得他講的內(nèi)容太深?yuàn)W。盧瑟福無(wú)意間發(fā)現(xiàn)，前排的學(xué)生大眼瞪小眼地瞅著黑板直發(fā)愣，后排有學(xué)生則悄悄用手蒙著嘴打呵欠。下課后，在走廊上盧瑟福遇到考克斯博士?？伎怂乖谒险n時(shí)特地到現(xiàn)場(chǎng)巡視了一圈。盧瑟福沒(méi)有多大把握地說(shuō)：“我不知道學(xué)生們的感覺(jué)如何?”考克斯博士笑道：“估計(jì)有一半人坐了飛機(jī)?！北R瑟福有點(diǎn)尷尬：“哦!那另一半呢?”“另一半嗎，掉進(jìn)了五里云霧里?！辈┦吭溨C地說(shuō)?！澳遣皇菦](méi)有人聽(tīng)懂嗎?”盧瑟?；腥淮笪?。“沒(méi)關(guān)系?！笨伎怂拱参克f(shuō)，“我第一次上大課時(shí)，學(xué)生溜走了一大半，最后只剩下一名聽(tīng)眾。我很感動(dòng)，問(wèn)他為什么不走?他回答說(shuō)：'我今天值日負(fù)責(zé)擦黑板?！闭f(shuō)罷，兩人都大笑起來(lái)。其實(shí)，就連考克斯博士當(dāng)時(shí)也認(rèn)為物理學(xué)已經(jīng)發(fā)展到頭，不會(huì)有什么大的突破。更難怪學(xué)生們會(huì)“坐飛機(jī)”了。“我覺(jué)得物理學(xué)并不像你說(shuō)的那樣，正孕育著一場(chǎng)革命?！辈┦刻孤实卣f(shuō)?！盀槭裁?”盧瑟福問(wèn)?！拔艺J(rèn)為，物理學(xué)從牛頓發(fā)展到今天，大的框架早已經(jīng)定了，很難有大的突破!我們只可能在某些局部做些細(xì)化，或者最多填補(bǔ)一些冷門知識(shí)而已。”盧瑟福出于禮貌，沒(méi)有反駁考克斯博士的話。但他執(zhí)著地說(shuō)：“我相信，X射線、放射性和電子，是新舊世紀(jì)之交物理學(xué)最重要的發(fā)現(xiàn)。憑我的直覺(jué)，好戲肯定還在后頭!”“是嗎?”考克斯博士笑著搖頭，“那咱就等著看好戲噦?！辈贿^(guò)沒(méi)有多久，考克斯博士就改變了對(duì)物理學(xué)現(xiàn)狀的保守看法。原因是盧瑟福對(duì)射線的研究有許多新的發(fā)現(xiàn)，讓考克斯博士大開(kāi)眼界。這些發(fā)現(xiàn)在從前看來(lái)是不可思議的。到新崗位才一個(gè)月，盧瑟福就向卡文迪許實(shí)驗(yàn)室求援，請(qǐng)求他們寄一些鈾和釷的制劑來(lái)，以便繼續(xù)完成在劍橋的研究——深入探索α、β射線的特征。很快，卡文迪許實(shí)驗(yàn)室寄來(lái)了他要的材料。盧瑟福喜出望外，立即投入了研究。不久他就指出，帶負(fù)電的β粒子和湯姆遜發(fā)現(xiàn)的電子是一樣的。這個(gè)結(jié)論兩年后被法國(guó)科學(xué)家貝克勒爾所證實(shí)。1900年貝克勒爾通過(guò)電場(chǎng)和磁場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)，確定了β粒子的電量質(zhì)量比，證實(shí)了β射線就是高速的電子。但是揭開(kāi)α射線之謎要難得多。這在以后還會(huì)提到。在劍橋時(shí)，盧瑟福的放射性研究主要以鈾礦為材料?，F(xiàn)在他首選用釷做實(shí)驗(yàn)，因?yàn)殁Q元素的放射能力半年前才引起注意。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，釷的放射性特征在某些方面和鈾一樣。有位來(lái)自哥倫比亞大學(xué)的研究生名叫歐文斯，對(duì)盧瑟福很敬佩。他請(qǐng)求盧瑟福給他指定一個(gè)研究課題，最好能和自己的專業(yè)結(jié)合。歐文斯本人是一位電氣工程師，于是盧瑟福建議他不妨用釷來(lái)做實(shí)驗(yàn)，研究一下帶電的α、β粒子。歐文斯接受了盧瑟福的建議，用釷元素重復(fù)鈾元素的一些實(shí)驗(yàn)。意想不到的是，他發(fā)現(xiàn)電荷測(cè)量結(jié)果很不穩(wěn)定。似乎實(shí)驗(yàn)室開(kāi)一下門，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果都有影響。歐文斯猜測(cè)，是實(shí)驗(yàn)室里的氣流把釷片輻射的粒子“吹”散了。盧瑟福立即用鈾進(jìn)行追蹤實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)證明，α和β粒子并不易被吹散，它們幾乎不受氣流的影響。這就意味著，釷輻射出的也許是一種奇妙的新物質(zhì)!它來(lái)自金屬釷，但和α和β粒子又截然不同。盧瑟福謹(jǐn)慎地給它取了個(gè)新名字：“釷射氣”。后來(lái)發(fā)現(xiàn)，這實(shí)際是一種放射性元素衰變后生成的放射性氣體。不久從法國(guó)傳來(lái)消息，在居里夫婦的鼓勵(lì)下，青年科學(xué)家唐恩發(fā)現(xiàn)鐳衰變后也生成放射性氣體。只不過(guò)，“鐳射氣”存在的時(shí)間比“釷射氣”短得多，所以更難發(fā)現(xiàn)。

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