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第五十八回 茫茫太阳系皆是小原子 小小原子内却是太阳系

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——原子核的发现

上回说到物理学家卢瑟福,却收到一张要他去领诺贝尔化学奖的通知。但是卢瑟福还是关心物理本身的问题,领奖回来之后便将助手们召集在一起说:“过去我们只是捕捉到了放射性元素自己衰变时放出的粒子,除了这些粒子到底原子内还有什么东西就不得而知。还有那些不会天然放射的元素我们就更难知其家底。不入虎穴,焉得虎子,现在唯一的办法就是要将原子砸碎,看看它里面到底还有什么东西。”

卢瑟福天生一个帅才,他来曼彻斯特还没有几天,身边早已聚集了盖革、莫斯利、玻尔、查德威克、安德雷德等一批年轻人,他们来自德、英、法、丹麦等国,卢瑟福的实验室简直是一个“科学国际”,而这些人以后也都成为一个个很有建树的物理学家。当时他们一听卢瑟福的战斗动员令,立刻摩拳擦掌,开始了一个新实验。

新实验是这样设计的:要打碎原子就得找一种炮弹,当时看来最理想的就是α粒子,它速度快,质量大。原子结构如果真的是汤姆孙所说的西瓜模型,α粒子就会顺利地穿过松软的瓜瓤而笔直地前进。而这时盖革已经帮卢瑟福设计好了一个能计算出镭放射出α粒子的仪器,这是以后所有向原子核进攻的科学家都离不开的武器,它就以盖革的名字命名,叫“盖革计数器”。靠盖革计数器,他们已能准确地算出在1‰克镭里每秒钟能发射出136万个α粒子。现在他们准备好了放射源,又以金箔为靶子,靶子一边放一个荧光屏,通过显微镜观察穿过金箔的α粒子是否都落在了屏上。

这是一种很费力又很枯燥的工作,助手们常常坐一天也看不出什么新情况。一天,卢瑟福推门走进实验室,凑到显微镜前看了一会儿荧光屏上那一点点的闪光。盖革说:“也许汤姆孙的模型是对的,你看α粒子全都顺利通过了。”