第415章 154姍姍來遲的中子
「陳，你還做過什麼實驗？」
盧瑟福越聽越疑惑。💝✌ ❻➈𝓼ђǗⓍ.𝓒𝕆м 🐜💎
「呃，老師，說來話長，這還是在去年夏天，在劍橋大學的時候。
「當時卡文迪許實驗室的老師和工作人員還有學生們都因為假期離開劍橋大學去避暑，我自己一個人在卡文迪許實驗室無聊，所以找到了阿爾法粒子源，來轟擊其他靶子『玩』。
「我當時用阿爾法粒子去轟擊硼晶體的時候，不經意從裡面轟擊出了一種奇怪的粒子束出來。
「這種粒子束不能在雲霧室中留下軌跡，也不能在電、磁場中發生偏轉，說明它們應該是一種不帶電的粒子。
「我一開始覺得這種粒子束可能是符合上述性質的伽馬射線，但是這種伽馬射線，能夠很輕鬆地穿透幾厘米厚的銅板，要比我們平時見到的伽馬射線要硬得多。
「我不太確定，這個從硼晶體中出射的東西，究竟是不是伽馬射線，本來還打算進行下一步試驗。
「然後在那個時候，愛丁頓教授就找上了門來。
「他放棄了在康沃爾郡海邊的度假，跑回劍橋大學，要和我研究有關太陽的發光機制。
「也正是因為這件事情，我和愛丁頓教授轉頭去研究了有關太陽內部的核聚變問題，從而忽視了這種從硼晶體中射出來的硬伽馬射線到底是什麼的問題。
「就在前幾天，弗雷德里克先生通過計算，發現了在我們這幾個發現新元素的核反應方程里，反應前後存在有相對原子質量的差距。
「當時他提出來了這件事情，問我在反應先後消失的那些質量到底去了哪裡。
「我這幾天在做實驗同時，始終都在思考這麼一件事。想來想去，我就又聯想到了之前曾經做的那個實驗，想起來這種硼晶體中發射出來的硬伽馬射線，究竟會不會是中子這件事。
「所以我在空閒時間，又把去年夏天在卡文迪許實驗室做的實驗再次重複了一遍，我感覺這種被發射出來的東西，很有可能就是中子。
「所以我那天就給老師您發了一封電報，希望您趕快來到斯德哥爾摩，和我一探究竟。」
卡皮察越聽陳慕武說的話，越覺得自己這次違背盧瑟福的決定，自己偷偷跑到瑞典來，是做的非常正確的一件事。
這個老鱷魚未免太不厚道了一些，發現中子這麼大的一件事情，他為什麼不告訴自己？
聽到陳慕武的描述，盧瑟福臉上依然是眉頭緊鎖，一副很嚴峻的表情：「你確定，你發現的是中子了嗎？」
陳慕武搖了搖頭：「還不能確定，我在等待老師您到來之後，我們進一步確定這件事。」
「那就說說伱的想法。」
盧瑟福摸出了隨身攜帶的菸斗，他正打算往外掏菸絲袋的時候，猛然發現這裡是不是卡文迪許實驗室，而是陳慕武在斯德哥爾摩的地盤，又悄悄地把菸斗和菸絲袋都放了回去。
「老師，您可以去抽一袋煙，剛好我們要換地方，我做的實驗用不到回旋加速器，做實驗的地方也在另外一間屋子。」
「那也好，中子發現與否，也不差我這一袋煙的功夫。」
盧瑟福知道陳慕武這是在給自己打著圓場，他第一個走出回旋加速器實驗室的大門，來到實驗室大樓外。
玻爾也跟著走了出來，他也是一個有名的菸鬼。
「爵士，嘗嘗我這個正經的義大利菸絲。」
他掏出自己的菸絲袋先給盧瑟福的菸斗裝滿，然後才開始裝自己的那一袋。
「尼爾斯，你說說，陳這一次，真的能夠發現中子嗎？」
玻爾幫盧瑟福點燃了菸斗，發現這個紐西蘭壯漢，拿菸斗的手一直在微微顫抖。
他提問時的語氣，帶著一些激動，又帶著一些疑惑。
「我覺得，陳博士他一定是能夠確認自己發現了中子，所以才給您發了電報。
「他從來不做沒有準備的事情，更不可能因為一點兒風吹草動，就把您從英國請到斯德哥爾摩來。」
盧瑟福點點頭：「但願如此。」
玻爾知道他接下來要問的這句話，可能是老師的傷心事，但他實在是忍不住好氣：「爵士，陳博士這是真的離開劍橋大學，把自己的學術研究根據地搬到了瑞典來嗎？」
直到一袋煙抽完，盧瑟福才最終解答了玻爾的疑問：「我也經常自己騙自己，說陳來到瑞典，只是來幫他的朋友瑞典王儲一個忙。用不了一年半載，他就會再次回歸到卡文迪許實驗室，和我們一起繼續做實驗。
「可你現在也看到了這個王子學院的規模，我雖然沒去過哥本哈根，但是見到過你寫的信和你寄給我的明信片，你那個理論物理研究所，是不是完全不能和這裡的這所學校相比？
「光是一個物理學實驗室的大樓，就比卡文迪許實驗室要強得多。捫心自問，如果你能掌管這樣一個地方的話，你還會回到卡文迪許實驗室那樣又老又破的地方，繼續做實驗嗎？
「陳把他的那台更為先進的回旋加速器，建設在了斯德哥爾摩而不是劍橋大學，就已經足以說明他的選擇了。
「也罷，陳在劍橋大學的這五年，沒有做任何對不起我們的事情，反而是卡文迪許實驗室虧欠了他不少。
「不管他人在哪裡，只要能繼續為推動物理學的發展，那對你我來說，終究還是一件好事，不是嗎？
「走吧，我們進去看看，他到底是怎麼發現的中子。」
不知道什麼時候，考克羅夫特已經站到了實驗室大門內。
等盧瑟福和玻爾抽完煙，就按照陳慕武的吩咐，把他們兩個人領到了另外一間實驗室里。
這間實驗室的內部裝修，比剛剛回旋加速器的那一間還要空蕩蕩。
偌大的房間裡只有一張實驗台，上面擺著陳慕武做實驗時所需用到的儀器。
剛剛在回旋加速器那個房間裡的眾人，則是全都跟著陳慕武轉移了陣地，包括比爾曼教授這位化學家——他也想看看，陳慕武說發現了中子，究竟是怎麼一回事。
看到抽完煙的盧瑟福和玻爾重新回來，陳慕武開始了他的介紹：
一台阿爾法粒子源，一個準直裝置，一個薄薄的硼晶體靶，後面還跟著一個石蠟塊，放在最後的是一台雲霧室。
這些實驗儀器，全都放置在一個連接有真空泵的真空環境當中。
「我一開始發現這種硬伽馬射線的速度非常快，為了能使其降速，就在『伽馬射線』的背後加了一塊石蠟，企圖能讓它被石蠟吸收一部分能量，然後把速度給降下來。
「可沒想到的是，這個硬『伽馬射線』通過了石蠟之後，速度非但沒有變慢，反而還越來越快。
「而且出射的東西居然不再是伽馬射線，而是帶正電的質子束。
「這也就是說，這束硬『伽馬射線』在石蠟裡面和石蠟原子發生了碰撞，從裡面打出來了質子。
「到這裡，我這才意識到事情有些不太對勁，因為用伽馬射線和原子發生碰撞這件事情，我應該是再熟悉不過的了。
「伽馬射線本質上是電磁波，電磁波又是靜質量為零的光子。伽馬射線所攜帶的能量，最多也就只能把原子外圍的最外層電子給打出來，也就是那種叫做『陳效應』的伽馬射線散射。
「伽馬射線絕對不可能有那麼大的能量，能把石蠟裡面的質子打出來。這就像是用一個賽璐珞的桌球去打一個鉛球，哪怕桌球的速度再快，估計也很難讓鉛球移動出一大段距離。」
「可是，萬一這是一種新型的伽馬射線呢？就比如說能量很高的那一種，確實可以把石蠟裡面的質子給打出來呢？」
提問的不是盧瑟福也不是玻爾，而是弗雷德里克。
陳慕武沒想到，該來的還是會來。
當初小居里夫婦兩個人，就是把中子當成了一種新型的伽馬射線，才和發現中子這件事情擦肩而過。
「這很簡單，要驗證這種從硼晶體中射出來的東西，到底是伽馬射線還是一種新的粒子，就是我接下來準備做的事情。
「按照盧瑟福爵士的說法，」當著眾人的面，陳慕武稱呼盧瑟福時沒有選擇「老師」，而是採用了更為官方的說法，「中子可能是一種由一枚帶正電的質子和一枚帶負電的電子結合而來的粒子。
「已知電子的質量僅為質子質量的將近兩千分之一，那麼理論上『中子』的質量，應該和質子的質量基本相仿。
「如果假設這種粒子是『中子』的話，那麼讓其和質量差不多的其他粒子，比如說質子，氘核，氦核等等粒子發生碰撞的話，在雲霧室中觀測這些粒子發生碰撞後的軌跡，應該就能推出他們在碰撞中獲得了多大的能量。
「這樣一來，就能驗證這種從硼晶體中射出來的粒子，究竟是不是所謂的那種新粒子『中子』了。」
「陳，那你做了這個實驗沒有？結果又是如何呢？」
這次發問的是盧瑟福。
「爵士，我想到這可能是『中子』之後，就去電報局給您發了電報，在這幾天只是剛剛把實驗重新復刻了出來，目前只是有這種想法，還沒來得及做實驗進行檢測。
「剛好您和玻爾教授，還有詹姆斯以及彼得都來到了斯德哥爾摩，那我看我們乾脆就一起來做這個實驗就好了。」
盧瑟福不知道陳慕武說的是真話還是假話，他總覺得這個所謂的驗證試驗根本就不複雜，對於陳慕武來說，只要他想做，那麼把實驗做出來完全就是輕而易舉的。
他這是在等著自己，想要讓自己親眼見證嗎？
盧瑟福覺得很有可能。
陳慕武說是大家一起做實驗，但這件事讓眾人全部都圍在實驗台前，反而束手束腳，是一種阻礙。
而且這個實驗說白了，就是利用從硼晶體中射出來的『中子』，和氫原子核、氘原子核還有氦原子核發生碰撞，利用雲霧室記錄下來的碰撞完成後這些原子核的軌跡，從而反推出中子的能量和質量。
只要能夠拍下雲霧室裡面的軌跡照片，接下來的測量和計算工作，甚至都可以放到自習室里進行。
所以陳慕武在向這些圍觀的人介紹完自己的實驗思路和裝置之後，就把大家都客客氣氣地請了出去。
他的身邊只剩下了趙忠堯和考克羅夫特，還有伊蕾娜和弗雷德里克小居里夫婦，這最開始的五個人。
從在斯德哥爾摩建造回旋加速器開始，他們幾個人之間已經培養出來了足夠高的默契程度。
因為此前陳慕武已經在劍橋大學做過這個實驗，所以有了這麼多人手幫忙，再次做起來之後，他們的進展很神速。
只花了不到一天的時間，他們就拍下來了足夠多的雲霧室照相底片。
接下來就是分別計算氫原子核、氘原子核和氦原子核從硼射線那裡獲得了多少能量，來反推這種硼射線的具體性質是什麼了。
實驗結果出來之後，計算後獲得的結論也很快被揭露。
這個新粒子的質量大概是1.0067相對原子質量。
——陳慕武是知道的，這個數據不準確，和未來中子的精確質量差了不少。
但是在場的其他人不知道這件事。
他們只知道，按照現在的數據，一個質子加上一個電子，這兩種粒子的質量之和大概在1.0078相對原子質量。
如此看來，中子和「質子+電子」的質量相差無幾。
雖然前者比後者的質量要小，似乎是可以接受的。
在得到了這個結果之後，在場的眾人都無比激動。
陳慕武也只好裝出一副激動的樣子，加入到了大家的這一場狂歡當中來。
自己苦心尋找了十幾年的電中性粒子，就這樣被雲霧室的照相底片間接記錄下來，盧瑟福高興得不能自已。
「陳，你真了不起！你真了不起！」
可就在這個時候，實驗室現場突兀地響起了一句帶著丹麥口音的英語：「爵士，我覺得你的假說里，有個地方不正確。」
(本章完)