第447章 給我四個質子,我將創造一顆太陽!
這場關於宇宙尺度的辯論,終於落下帷幕。
關於辯論會上的一切內容,則以光速傳遍了整個世界。
隨即,就在科學界引起巨大的轟動。
本來眾人以為沙普利和柯蒂斯的對決,已經足夠精彩了。
然而布魯斯教授的最終出場,完美詮釋了什麼叫天外有天。
繼廣義相對論之後,他為天文學再度貢獻了一個無比重要的研究工具。
「上帝啊!布魯斯教授實在太逆天了。」
「他剛剛才終結了化學,現在又在天文學領域震撼世人。」
「但是,他是一個不折不扣的物理學家啊!」
「人與人的差距,真是比人與狗的差距還大啊。」
「我是生物學家,經過數據統計,狗的平均智商在40左右,人的平均智商在100左右。」
「而對於天才,他們的智商很容易達到160以上。」
「至於布魯斯教授,更不用提了。」
「雖然他沒有測過智商,但保守估計在200以上。」
「所以,布魯斯教授與我們的差距,確實比我們與狗的差距要大。」
「別罵了別罵了.」
華夏。
當高魯收到余青松發來的電報內容後,興奮的無以言表。
「華夏天文學即將崛起!」
幾乎在第一時間,華夏天文學會創辦的《觀象叢報》就全文刊登了這場辯論。
這份報紙是華夏目前最大的天文類報紙。
當華夏的精英分子看到,天文學在西方如此受歡迎之後,都覺得十分不可思議。
而這就是高魯想看到的結果。
接下來,他要建造天文學的難度就小多了。
不久,櫻花國的小林正照,就帶著天文考察團,訪問華夏。
高魯與小林正照舉行了親切友好的交流座談。
很快,這場轟動世界的辯論,就被冠以「天文學世紀大辯論」的美名。
雖然辯論的結果,沒有確定我們的宇宙到底有多大。
但是眾人都知道,這一切都只是時間問題。
有了造父變星測距法,天文學家早晚能精準測量出銀河系的直徑。
而且,布魯斯教授曾公開支持宇宙島理論。
這讓很多人不由自主地相信:我們的銀河系並非唯一!
與此同時,很多天文學家開始投入到緊張的工作中。
第一屆國際天文學聯合會全體會議,召開在即。
它就是天文學界的布魯斯會議。
這是所有人嶄露頭角、名震天下的絕好時機。
同時,他們還在期待,一件更重要的事情。
「布魯斯教授的論文什麼時候發表?」
——
李奇維在辯論結束之後,把主要精力都放在布魯斯集團的管理上面。
作為科學之城的資金來源,它的重要性不言而喻。
在任命新一輪的人事安排後,李奇維決定依託布魯斯集團,成立一個獨立的科學實驗室。
阿爾法實驗室!
它和婆羅洲的原子實驗室,以及卡文迪許實驗室,等純學術的實驗室不同。
阿爾法實驗室會將理論和應用完美結合在一起。
大概就是科學和科技的區別。
這是他仿照真實歷史上的貝爾實驗室創造的。
貝爾實驗室被譽為「20世紀最偉大的實驗室之一。」
它成立於1925年,在建立之初,該實驗室便致力於數學、物理學、材料科學、電信技術等領域的研究。
而且其重點在於基礎理論的研究和擴展。
這使得它和那些應用型實驗室有顯著的不同。
正是因為對基礎理論的巨大投入,才開啟了貝爾實驗室的輝煌時代。
1927年,戴維森在這裡驗證了電子具有波動性,和小湯姆遜一起獲得1937年的物理諾獎。
1933年,央斯基發現銀河系中心在持續發射無線電波,從而創立射電天文學。
1947年,約翰·巴丁等人發明電晶體,使人類步入資訊時代,三人也憑藉此獲得1956年的物理諾獎。
1948年,香農發表論文《通訊的數學原理》,奠定了現代通信理論的基礎。
至於應用方面,則有太陽能電池、雷射、通訊衛星等。
同時,這裡還是Unix作業系統和C語言的發源地。
可以說,貝爾實驗室中的隨便一個重要成果,放在後世,都足以建立一個龐大的實驗室了。
而當這些成果都集中在一所實驗室身上時,可想而知它的牛逼之處了。
那個時代的貝爾實驗室,代表了全球科技的最前沿,是創新思維的源泉之地。
現在,李奇維要親手把它打造出來。
不過,他當然不會便宜美國人。
雖然他很想直接在婆羅洲成立阿爾法實驗室。
但是條件不允許啊!
現在的科學之城,無論硬體還是軟體,都不足以支撐這麼高端的實驗室。
所以,他只能退而求其次,先在美國把底子打好。
等到時機成熟,然後再全部轉移到科學之城去。
畢竟,一個超高端的實驗室,可不是把廠房建好就行的。
最重要的還是人才以及制度。
制度方面。
李奇維給阿爾法實驗室制定了非常寬鬆的科研環境。
每個研究人員都可以根據自己的興趣,自由選擇課題。
「容忍失敗,鼓勵創新」就是實驗室的方針。
所有的研究人員,沒有KPI考核、沒有進度檢查,也沒有任務匯報。
而且實驗室中的上級,一定是該領域的權威人物。
但是上下級之間沒有隸屬關係,所有人都可以平等地交流自己的思想。
這裡將會成為所有科研人員的樂園,創新的沃土。
當然,阿法爾實驗室也只會招收最優秀的人才。
李奇維自信,在他的帶領下,阿爾法實驗室一定會超越貝爾實驗室,成為世界上的第一實驗室。
它將引領全球科技的發展!
而這一切,都離不開燒錢。
真實歷史上,貝爾實驗室剛成立時,就獲得了母公司AT&T投資的1200萬美元。
在1925年,這筆錢對於一個實驗室而言,簡直就是天文數字了。
也難怪貝爾實驗室牛逼,因為完全就是用錢砸出來的。
李奇維顯然沒有這麼財大氣粗,他只能先支持個幾十萬美元,啟動實驗室。
對於阿爾法實驗室的成立,特斯拉恐怕是最開心的一個人了。
他立刻向李奇維毛遂自薦,想要擔任實驗室的總裁。
李奇維同意了他的請求。
特斯拉年齡很大了,最多幾年之後就要退休。
現在逐漸過渡到對實驗室的管理上來,也算一個比較好的安排。
而且更深層的原因則是,李奇維有意培養吳有訓當阿爾法實驗室的掌門人。
現在正好可以讓他在特斯拉的手下,多學習學習一些產業界的經驗。
這個實驗室,以後還是掌握在華夏人手裡才安全。
為此,李奇維專門找吳有訓長談了一個多小時。
「有訓,我們華夏現在需要科學,但也需要科技。」
「你應該能明白我的意思。」
「我讓你執掌阿爾法實驗室,確實有一點私心在內。」
「但我認為你是最合適的人選。」
「如果你覺得這會耽誤你的專業研究,可以拒絕我,沒有關係。」
吳有訓聽後,立刻站了起來,表情肅穆,斬釘截鐵地說道:
「校長,您放心吧。」
「有訓早已準備,把一生都奉獻給國家的科學事業。」
「我沒有專業,國家需要就是我的專業。」
「我會永遠追隨您的腳步。」
李奇維站起身,拍了拍對方的肩膀,感動而欣慰地說道:
「好孩子。」
至此,李奇維此次美國之行,任務已經幾乎完成了。
現在,就還剩下最後一件事。
恆星能源論文!
布魯斯集團董事長辦公室內。
李奇維正在給論文補充最後一部分內容。
他一邊寫,一邊內心感慨科學之不易。
真實歷史上,人類對於恆星的認識,經歷了一個漫長的過程。
從古人的太陽神崇拜,到意識太陽只不過是一顆普通的恆星。
人類發現了恆星的物理本質。
從哥白尼提出日心說,到牛頓創造萬有引力定律。
人類掌握了恆星的運動規律。
從夫琅禾費發現恆星光譜中黑暗的譜線,到基爾霍夫發現焰色反應。
人類破解了恆星的組成元素。(第213章)
儘管科學家已經在恆星研究領域,取得了矚目的成就。
但是恆星最重要的問題:恆星的內部結構及其演化模型,卻始終進展緩慢。
因為這個問題的核心,就是要首先知道,恆星的能源到底來自何方!
只有搞清楚了恆星的能源,才能計算恆星的內部結構,從而推導出恆星的演化過程。
這是環環相扣的命題。
真實歷史上,只有進入20世紀後,隨著相對論、量子論、原子結構的相繼突破。
這個問題才終於迎來了答案。
恆星的能源來自於核聚變!
雖然說起來只有一句話,但是中間的過程卻極為複雜。
李奇維不準備在一篇論文中,把整個推導過程都加上。
那是不現實的。
因為恆星內部的核聚變過程,也是經過了很長時間的研究。
許多天文學家或者物理學家,都做出了重要的貢獻。
現在的科學發展進度,還不足以支撐推導的證據。
所以,李奇維要做的,就是提出核聚變的概念。
踏出最關鍵的一步,剩下的瑣碎工作,就留給其他人吧。
而這最關鍵的一步,其實也是第一步。
那就是【氫聚變成氦】。
這一過程不僅是核聚變的開始,同時也放出巨大的能量,貢獻了恆星約50%的能量。
從最終結果看,氫聚變成氦的物理過程非常簡單。
那就是4個氫核融合成一個氦核(氦-4原子核)。
氫核就是質子,而氦-4原子核是由兩個質子和兩個中子組成的氦原子核。
氦-4原子核的質量要小於4個氫核的質量。(按理說應該大才對,但是多出的質量轉換成能量了。)
根據質能方程,消失的質量就會以能量的形式釋放出來。
這就是核聚變釋放能量的原理。
但是問題來了。
四個質子是怎麼會變成兩個質子和兩個中子呢?
這裡,需要簡單介紹一下氫元素的三種同位素。
它們分別是:氕(P)、氘(D)、氚(T)。
其中,氕就是我們常說的氫原子,原子核只有1個質子,在自然界含量最多。
氘的原子核內有1個質子和1個中子,又名【重氫】。
氚的原子核內有1個質子和2個中子,又名【超重氫】。
首先,當兩個P核相遇時,就會形成雙質子組合。
但是這種組合非常不穩定,其中一個質子很快就會發生β衰變,轉變成中子。
這樣,兩個P核,就聚變成一個D核,這一步會釋放能量。
接著,D核內又加入一個P核,形成的新核心,就會含有兩個質子和一個中子。
這就是氦的同位素,氦-3的原子核,這一步也會釋放能量。
有人可能好奇,這一步會不會發生兩個D核聚變在一起。
有可能!
但是這個可能性非常非常非常低。
所以,可以默認所有的D核都會和先P核融合,形成氦-3。
最後,就是最關鍵的一步:氦-3如何形成氦-4。
這一步,共有四種不同的方式。
其中第一種方式是最常見的,恆星中約有85%的氦-4,都是通過此途徑產生的。
那就是兩個氦-3原子核融合在一起,然後再吐出兩個D核,就形成了氦-4原子核。
至此,氫聚變成氦的過程就結束了。
核反應方程式最終化簡後,就是4個氫核,形成一個氦核。
總結如圖所示。
可以看到,氫聚變成氦的過程,非常複雜。
真實歷史上,愛丁頓在論文中,其實只給出了一句話。
那就是:氫核聚變會把4個氫原子核聚合成1個氦原子核,並釋放大量的能量。
(因為當時還沒有中子的概念,氦原子核被認為就是4個質子。)
至於中間的過程,愛丁頓並沒有給出詳細的說明。
而現在,由於李奇維已經提前提出了中子的概念。
且盧瑟福的實驗中,也出現了聚變的過程。
因此,李奇維就可以「大膽猜想」。
他要在論文中,直接給出氫核聚變的詳細過程!
並且氦-3到氦-4的四種方式,他也會一併給出。
所以可以想像,這篇論文會給天文學界以及物理學界,帶來何等的震撼。
兩千多年前,阿基米德自信地喊出:「給我一個支點,我能撬動整個地球。」
而現在,李奇維霸氣宣言:
「給我四個質子,我將創造一顆太陽!」
(本章完)