美国为何不建对撞机(5)
2023-10-27 来源:旧番剧
道之大原出于天,天不变,道亦不变。
道就是定律。海可枯,石可烂,定律不可移。
一切实体都在变化,不变的是背后的定律。道之恒常,搅动的是人生无常。
读罢《红楼梦》,你会感叹人生如梦亦如幻。人如是,原子核也如是。
不稳定的原子核,会放射出粒子或能量变成另一种元素,这个过程叫衰变。共有α、β与γ三种衰变,其中β衰变最不老实,总是搞事,第一次就差点把能量守恒挑落马下。
当原子核放出β粒子即高能电子,发生β衰变后,科学家大吃一惊,β射线是连续的,这意味总能量比衰变前要低。
一部分能量凭空消失了,这是不亚于超光速的震撼事件。
天变了?这一次,实验没有错,科学家们争吵了10年,终于在1924年,量子力学之父玻尔打算放弃能量守恒,他提出了一个假说。
能量在单个微观相互作用可以不守恒,而只需在统计意义上守恒。
玻尔这种和稀泥的解释无法服众,又是坏脾气的泡利首先开火,他直言玻尔在玩危险的游戏。
泡利号称“拳打爱因斯坦,脚踢玻尔”,是物理学江湖知名的自负天才,曾提出“泡利不相容”定理扬名立万,而为人也如此,以批评尖刻、不留情面著称。
1931年,泡利“孤注一掷”,提出一个补救办法,β衰变中,还释放出了没有电荷质量很轻的未知粒子,它神不知鬼不觉逃离现场,并盗走了那部分消失的能量。
原子能之父费米对假说给出了数学描述,并将这个未知粒子命名为中微子。
中微子太神秘了,当时任何仪器都检测不出来蛛丝马迹,连泡利自己都信心不足,他甚至以一箱香槟打赌,人类永远都不能发现中微子。
但泡利提出了一个实验上可以检验的预言:如果能量守恒,β射线谱应该有明晰的上限,而不是一个强度逐渐减弱的长尾巴。
当时王淦昌在柏林大学就读,师从犹太裔女物理学家迈特纳(l.meitner),在其指导下,他选取镭E的β谱进行研究,用自制的计数管测量,精准得出其β谱上限。
1932年1月,王淦昌在德国《物理学期刊》第74卷上发表题为《关于镭E的连续β射线谱的上限》的论文,历史上第一个证实了泡利关于β谱有明晰上限的预言,有力地支持了中微子假说。
此后埃利斯(c.d.ellis)、莫特(n.f.mott)与亨德森(w.j.henderson),都做了类似的实验,得出了一致的结果,玻尔假说不攻自玻。