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第449章 人造元素!點石成金!這是造物主之權柄!「元素之主」布魯斯!

2024-12-11 14:57:23 作者: 虛空聖堂
  第449章 人造元素!點石成金!這是造物主之權柄!「元素之主」布魯斯!

  李奇維的核聚變論文,以狂暴無比的姿態,橫掃整個科學界,引發無盡動盪。

  尤其是天文學界、化學界、物理學界三大學科最為震撼。

  核聚變的概念,讓三大學科的科學家們都駭然了。

  對於天文學家而言,它解釋了恆星的能源問題。

  這意味著恆星在人類面前,再無秘密。

  通過對核聚變反應能量的計算,結合對流、輻射等熱力學內容。

  天文學家就可以構造恆星的內部結構,並推導其演化模型。

  這將成為天文學最火熱的領域之一。

  雖然它僅僅是一個猜想,但是這個猜想代表的意義太過重大。

  即便所有人的心底都埋藏著質疑的心思,但不妨礙他們驚嘆於這個天馬行空般的理論。

  物理學和天文學,完美地融合在一起。

  最重要的是,核聚變是由布魯斯教授提出來的。

  那個男人,就是奇蹟的代名詞,真理和科學的人間化身。

  他的名字,就是最好的證明!

  因為他,一股關於核聚變的浪潮開始了。

  從天文學到化學,最終歸於物理學。

  華盛頓特區,美國天文學會總部。

  天文學大辯論結束後,戴森就帶著愛丁頓、金斯等人。

  以英國天文學會考察團的名義,與美國天文學會進行學術交流,增強彼此聯繫。

  英國和美國這一對「父子國」的羈絆太深了。

  雙方在很多領域,都有著深刻的交流。

  所以,愛丁頓等人直接從紐約來到了華盛頓。

  他們還和李奇維約好,定在5月31日,眾人一起返回英國。

  由於離《科學》總部很近,愛丁頓等人是第一批看到正式核聚變論文的天文學家。

  此刻,美國天文學會總部的某間會議室內。

  此起彼伏的倒吸冷氣聲,迴蕩在空曠的大廳內。

  剛剛眾人還在討論問題,結果就被助理送來了這篇緊急論文。

  於是,所有人都沒有心思開會了。

  大家全部沉浸在對論文的震撼之中。

  其中尤以愛丁頓最為激動。

  他的雙眼死死地盯著論文,一字一句都捨不得放過,仔細地揣摩論文的內容。

  看到氫聚變成氦的核反應方程式時,內心更是掀起了驚濤駭浪。

  愛丁頓感覺自己的靈魂,仿佛置身在一片浩瀚無垠的星空之中。

  忽然!

  一股能夠焚盡時空的熱量傳來,他的靈魂在瘋狂顫慄。

  好像遇到了最可怕的事情。

  在他驚駭欲絕的目光中,一輪大日緩緩出現,占據了他所有的視線。

  整個宇宙都被燃燒的沸騰了!

  狂暴無比的熱量,一瞬間傳遞到宇宙邊荒,連大道都磨滅了。


  界海翻滾,上蒼震動!

  轟!

  愛丁頓感覺自己整個人都要炸了。

  他猛然醒了過來,冷汗濕透了後背。

  「呼!」

  「布魯斯教授的這篇論文真是太可怕了!」

  「核聚變就是恆星的終極奧秘。」

  「我有預感,這絕對就是正確的理論。」

  「它對我而言,實在太重要了。」

  因為他通過這篇論文,忽然想通了一個困擾許久的問題。

  愛丁頓在證明廣義相對論的星光彎曲預言後,名聲大噪。

  但是他並不滿足於此。

  在他看來,這個成就雖然值得自豪一生,但畢竟只是證明了別人的結論。

  愛丁頓想發表自己的原創理論。

  於是,他把目光瞄準了恆星。

  在格林尼治天文台,以及劍橋大學天文台時,他的主要研究方向是恆星的運動。

  但是這個領域目前很難再有突破性的成果了。

  基本上被萬有引力和廣義相對論終結了。

  所以,愛丁頓轉而選擇從理論上,研究恆星的內部結構問題。

  他認為恆星的結構是這樣的:

  由外向內的重力和由內向外的光輻射壓力保持平衡。

  內部則是高溫的等離子體,可以相當於理想氣體。

  如果這個恆星模型是正確的,那麼他通過數學計算發現,竟然可以解釋造父變星的變光周期。

  這可是一個了不得的成就。

  尤其是現在的造父變星,一瞬間成為了天文學領域的熱門恆星。

  量天尺的美譽,讓所有天文學家都著迷一般地研究它。

  愛丁頓要是能夠解釋它的本質,那絕對是了不得的成果。

  兩年後的天文學大會上,肯定可以大放異彩。

  再也不用炒星光彎曲的冷飯了。

  這些年,有布魯斯教授這尊超級大神作榜樣,筆耕不輟。

  科學界憑藉資歷,倚老賣老的人顯著減少。

  一招鮮吃遍天的手段是不行了。

  這對於科學發展是非常有益的。

  但是愛丁頓的恆星內部結構理論,目前有一個致命缺點。

  那就是不知道光的輻射壓力是多少。

  因為他不知道恆星中的光是怎麼來的。

  不僅是他,所有人都不知道恆星的能量來源是什麼,自然也就無法解釋光輻射的問題。

  這就有點尷尬住了。

  重力是很好計算的,愛丁頓現在就卡在光輻射這裡。

  然而今天,核聚變的論文讓他茅塞頓開。

  根據量子論,聚變的過程中,一定會產生各種頻率的光子。

  這些光子就是恆星光芒的來源。

  因此,基於布魯斯教授的核聚變理論,愛丁頓就能建立光輻射的模型。


  從而一舉解決自己理論的關鍵難點。

  相當於在李奇維的基礎上,把恆星問題又往前推進一步。

  這怎能不讓愛丁頓萬分激動。

  這篇論文對他而言,簡直就是久旱逢甘霖啊。

  旁邊的金斯,看到愛丁頓笑的跟得到諾獎一樣,於是打趣道:

  「愛丁頓教授,怎麼笑的那麼開心?」

  「難道是你發現這篇論文有錯誤嗎?」

  愛丁頓聞言一愣,頓時笑不出來了。

  霍史尼瑪!

  金大哥你可別嚇我啊。

  我就指望這篇論文突破自己呢。

  「金斯教授,恕我愚鈍,沒看到核聚變的理論有什麼問題。」

  金斯笑道:

  「我也研究過恆星的形成及演化問題。」

  「布魯斯教授在論文中說氫核聚變成氦,需要幾千萬度的高溫。」

  「這樣電子才能和原子核分離,原子核之間就有機會融合在一起。」

  「但是在恆星剛剛開始形成時,怎麼可能會產生這麼高的溫度呢?」

  「也就是說,最先聚變的那兩個P核,是如何有條件發生的呢?」

  金斯的問題,有點像先有雞後有蛋的邏輯難題。

  甚至,後世還有人提出,所有的恆星,本身無法啟動核聚變,其實都是由智慧生命點燃的。

  這有點屬於民科和科幻範疇了。

  當然,人類對於恆星的所有細節問題,並沒有全部搞清楚。

  愛丁頓聞言,眉頭微皺。

  他不得不承認,對方的觀點很有意思。

  不過,這難不倒他。

  「金斯教授,你看論文這裡,布魯斯教授也想到了這點。」

  「他認為核聚變不僅需要高溫,同時也需要高壓。」

  「甚至在某些情況下,高壓可以代替高溫,啟動反應。」

  「組成恆星的物質,在形成期間,其萬有引力足以產生這樣的高壓。」

  「從而啟動核聚變。」

  「而且,關於這個問題,我也有點自己的想法。」

  「宇宙本來就是一個充滿高能的實驗場。」

  「也許最開始的那些氫原子本身就處於極高的溫度下。」

  「當它們聚集在一起的時候,自然就發生了核聚變。」

  「這才形成了恆星。」

  愛丁頓自信滿滿,侃侃而談。

  他沒有因為金斯提出質疑而擔憂。

  一個新的猜想提出,本來就要經受住各種考驗。

  但是他堅信,核聚變是絕對不會錯的。

  剛剛的兩種解釋,就能很好回答金斯的問題。

  其實李奇維在論文中提到的高溫高壓問題,就是後世人工可控核聚變的難題。

  人類現有的技術,製造高溫是很簡單的,但是高壓就很難了。


  所以可控核聚變採取的是,用高溫代替高壓。

  太陽內發生核聚變只需要幾千萬度,因為它內部產生的壓力非常大,彌補了一部分。

  而可控核聚變就需要上億的溫度了。

  如此恐怖的溫度,怎麼產生呢?

  於是,科學家就想到,將等離子體在螺旋磁場中進行加熱。

  但如此高的溫度下,沒有任何材料能夠當作等離子體的容器。

  所以只能靠磁場本身去束縛。

  而磁場的強度,就決定了這些等離子體能達到的溫度上限。

  但是磁場裝置受限於材料本身,也有自己的極限。

  而且如此高溫狀態的等離子體,想要通過磁場精確控制其反應,達到可控的狀態,那也是無比艱難的。

  以上這些,就是可控核聚變的核心難題之一。

  相比之下,不可控核聚變就簡單太多了。

  注意,太陽本身也是不可控核聚變,因為它不能隨時停止。

  愛丁頓和金斯的討論沒有持續多久。

  因為雙方都明白,這個問題不是三言兩語能說清楚的。

  接下來的天文學界,必然會爆發一股核聚變的研究熱潮。

  無數天文學者將會加入研究的隊伍。

  共同完善布魯斯教授提出的理論。

  天文學繼廣義相對論之後,又迎來了一場史詩級的理論革命。

  無數震撼人心的成果,即將誕生!

  這一刻,在場的所有天文學家,忽然都產生了一種強烈的期待。

  「上帝啊!1922年的世界天文學大會,將會是何等精彩的盛事!」

  「造父變星、螺旋星系、宇宙膨脹、恆星核聚變」

  然而,他們無論如何也想不到。

  布魯斯教授還會提出更加牛逼的理論。(能猜出來嗎)

  如果說,核聚變對於天文學家而言,是震撼人心的理論猜想。

  有了它,天文學家就能破解恆星的奧秘。

  銀河系中的幾千億顆恆星,都將被人類的智慧所征服。

  那麼對於化學家而言,核聚變就是逆天之手段了。

  因為它代表著某個古老的職業即將復甦。

  那就是:鍊金術士!

  化學家們萬萬沒有想到,布魯斯教授前腳剛把鍊金術士的頭銜,從化學家身上剝離。

  後腳就把這個頭銜按在了物理學家身上。

  人造元素!

  點石成金!

  這是所有化學家看到論文後的第一反應。

  他們當即駭然了!

  有了核聚變,人類就有了成為真正鍊金術士的可能。

  截止李奇維的前世,元素周期表中,目前一共有118種元素。

  據說第119號元素,正在製造之中。

  其中從第1號元素【氫】一直到第94號元素【鈽】,是宇宙中存在的元素。(某幾個地球上不存在)


  這些元素也被稱為自然元素。

  從第95號元素【鋂】開始,則全部都是宇宙中不存在的元素了。

  它們是由人類創造出來,獨立於宇宙體系的存在,也被稱為【人造元素】。

  細思極恐!

  人類作為宇宙創造出來的生物,竟然創造了宇宙中不存在的元素。

  還有比這更不可思議,更驚世駭俗的事情嗎?

  這簡直就是造物主的權柄了。

  在1920年這個時間點,化學家們對於元素周期表已經有了深刻的認知。

  尤其是李奇維提出核外電子的排布規律後,更是直擊元素周期表的本質。

  讓化學從此成為一門邏輯嚴密的學科。

  但是現有的元素周期表,仍然具有很大的局限性。

  不僅短了一截,從1號元素【氫】,只到第92號元素【鈾】,後面沒了。

  而且中間還缺失了4個元素沒有被發現。

  它們分別是:

  43號元素【鎝】;

  61號元素【鉕】;

  85號元素【砹】;

  87號元素【鍅】。

  這四種元素,化學家使用了各種各樣的手段,都找不到存在的痕跡。

  當然,現在已經知道。

  【鎝】是因為在地球上的含量極低極低,可以忽略不計。

  【鉕】也是因為含量低。

  【砹】是因為太不穩定了,很容易轉變成其它元素。

  【鍅】是因為極不穩定(世界上最不穩定的天然元素),而且半衰期很短。

  但是有了核聚變的手段後,科學家發現了一種可行的途徑。

  找不到,我們就自己製造出來。

  真實歷史上,人類創造出的第一個人造元素,就是43號元素【鎝】。

  (能理解吧,94號之前的元素雖然是天然存在的,但也能人造出來。)

  1937年,物理學家們利用D核「轟擊」42號元素【鉬】,通過聚變,正好就得到了【鎝】。

  由於【鎝】是第一個通過人工方法製造的元素。

  所以按照希臘文Technetos命名為Technetium,即人造的意思。

  這也是核聚變在發現元素中的首次應用。

  直到後期,儀器設備性能提高後,科學家才發現了天然存在的【鎝】。

  而第二個人造元素就是【鉕】。

  不過它是在鈾的核裂變產物中被發現的。

  所以準確來說,【鉕】是通過核裂變製造出來的。

  但是從理論上來說,只要技術條件足夠。

  人類可以通過核聚變,合成除【氫】以外的所有元素。

  至於有了核聚變後,為什麼物理學家很長一段時間內,都沒有考慮過核裂變。

  以及為什麼核裂變最先在92號元素【鈾】中被發現。


  那就是另外一段跌宕起伏的故事了。

  同時,它也將會是李奇維問鼎絕巔的開始。

  而現在,因為核聚變,他已經是化學家心中偉大無敵的存在了。

  美國,麻薩諸塞州。

  後世著名的哈佛大學和麻省理工學院,就位於該州。

  此刻哈佛大學化學系內,有一位美國化學家的大佬。

  他就是1914年的化學諾獎得主,也是美國第一位化學諾獎得主,理查茲。

  他的獲獎理由是:精確測定了大量化學元素的原子量。

  今年52歲的理查茲,不僅是哈佛大學的化學教授,同時還兼任吉布斯研究所的所長。

  此外,他還兩次當選美國化學學會的會長。

  理查茲就是美國現在化學界的權威人物。

  可不要小看他的成果。

  精確測定原子量對於物理學和化學,都有著非常重要的作用。

  而理查茲的最大貢獻,就是質疑了以前的測量方法,並且提出了一種全新的測試方法。

  他用自己的方法,重新核定了60多種元素的原子量,經受住了化學界的長期考驗。

  更重要的是,他不僅測量了地球上元素的原子量,他還測量隕石中鐵鈷鎳等元素的原子量。

  通過對比,發現兩者並無差異。

  這意味著,組成我們人體和地球的元素,和宇宙中的星星的組成元素是一樣的。

  因此揭示了宇宙物質的統一性。

  可以說,人類來自於星空!

  所以,他也被稱為「測定原子量專家」。

  此刻,就是這樣一位化學領域的大佬,卻深深地被震撼了、動容了。

  核聚變的論文,讓理查茲有一種靈魂顫慄之感。

  哪怕是在自己的博士生面前,他也無法保持淡定了。

  「上帝啊!布魯斯教授的這篇論文,讓傳說中的點石成金成為了可能。」

  「有了它,我們就可以人工製造出各種元素。」

  「雖然這其中的難度很大,但已經有了希望。」

  「甚至將來我們還能創造出宇宙中不存在的元素。」

  「那真正就是造物主的手段了!」

  「用任何語言形容它的重要性,都不足為過。」

  「太不可思議了!太不可思議了!」

  理查茲作為化學大佬,看到論文的一瞬間,就思考到這些潛在應用。

  巴克斯特這是第一次看見導師露出這樣的神態。

  作為精密分析化學領域的權威,理查茲教授在他眼裡,永遠是那種一絲不苟、沉穩冷靜的形象。

  只有這樣,才能讓自己保持最平靜的狀態,這是測量學必備的優良素質。

  而今天,面對這篇核聚變的論文,對方卻激動不已。

  可見其震撼性!

  巴克斯特自己也被導師的話,震驚到了。

  「人造元素」、「點石成金」。

  他找不到任何語言來形容,這是一種怎麼樣的逆天之舉。

  天底下怎麼會存在這樣可怕的男人。

  僅僅依靠純理論,竟然就能想到這樣驚世駭俗的手段。

  「理查茲教授說的沒錯,這確實是造物主的權柄。」

  「布魯斯教授難道要創造世界嗎?」

  哪怕它只是一個猜想,也足以讓所有人奮鬥終生了。

  不過,巴克斯特卻有自己的疑問:

  「教授,布魯斯教授是怎麼知道核聚變反應前後,會有質量變化呢?」

  「難道這也是假設嗎?」

  理查茲聞言,非常欣慰。

  自己這個學生,懂得獨立思考。

  提出的問題,非常有意義。

  他的心情平復下來,笑著說道:

  「這就是我最佩服布魯斯教授的地方了。」

  「他提出的理論,雖然天馬行空,驚才絕艷,但幾乎都有堅實的現象基礎。」

  「只不過一般人不知道而已。」

  「就在去年,化學界已經發現了:氦-4的質量比組成氦的4個氫原子的質量之和大約小1%左右。」

  「因為當時還沒有質子、中子的概念。」

  「所以,沒有人可以解釋清楚這種現象。」

  「但是,布魯斯教授的理論,卻完美解釋了這種現象。」

  「那就是因為核聚變!」

  「再結合相對論,就能探索聚變的奧秘。」

  「在整個過程中,精確的測量,是理論能產生的關鍵。」

  「那篇氦-4的論文中,使用的測量方法,就是我提出的方法。」

  「現在,你還覺得自己的工作沒有意思嗎?」

  巴克斯特臉色通紅,有點不好意思地撓撓頭。

  一直以來,他都覺得測量學沒啥技術含量,隨便找個工人就能幹。

  還需要他堂堂一個化學博士生來做?

  然而今天,李奇維教授的論文,給他好好地上了一課。

  沒有最紮實的基礎,就不可能創造最偉大的理論。

  理查茲感慨地說道:

  「布魯斯教授已經到了一種我們無法想像的境界。」

  「他現在追求的不是單純的物理學突破。」

  「而是整個科學體系的突破。」

  「我想,這就是他在做的一種嘗試。」

  「他踏足天文學,嘗試化學、生物學,恐怕就是因為這個。」

  「把所有知識融會貫通,解釋世界的一切現象!」

  轟!

  巴克斯特只感覺一股熱氣沖天而起。

  他不敢相信,那是一種什麼樣的境界。

  良久,他才鎮定下來。

  但是年輕人的天性,讓他不由自主地吶喊道:

  「因為核聚變,布魯斯教授在天文學界是太陽之王。」

  「而在化學界,他就是開天闢地的元素之主!」

  轟!

  震撼遠未結束!

  (本章完)


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