“吴在尝试第十五种材料。”康普顿说。
康普顿效应说起来并不复杂,就是用一束频率较高的电磁波比如X射线,照射到石墨上时,会散射出两束不同频率的电磁波:一束和原来的频率相同,另一束频率降低,并且与散射角有关。
这种现象波动说显然无法解释,因为按照波动说,电磁波的频率不会因为反射和散射产生变化。
但用光量子理论来解释就很说得通,就是碰撞后能量损失了呗。
几个月前,康普顿刚刚用光量子理论推导出一个公式,带入普朗克常数、光速这些常数后,果然得到了一个只与入射角有关的公式。
对于理论物理学家来说,这个公式并不太复杂,没有什么复杂的新东西。
这个实验关键点就是能够彻底证实光子的存在,从而为光的波粒二象性盖棺定论。
这是最被学界看重的。
所以实验能不能被重复做出来就很关键。
李谕说:“十五种材料?至于吗?”
“有必要,”康普顿说,“这个实验尚且没有得到物理学界的认可,哈佛大学的威廉·杜安教授认为实验结果是因为盒子的材质导致,称之为“盒子效应”。吴为了拓展实验的适用范围、增加普适性,才决定增加其他材料。”
最开始康普顿只用了石墨。
李谕问:“都成功了?”
康普顿点了点头:“太令人不可思议了!中国的学生在治学能力和态度上都让我十分佩服,吴为了做实验,半年多里几乎只待在实验室或者寝室。家书甚至一直没有回,其父连发四封加急电报,我才知道。我令他回了电报,才重新开始做实验。”
李谕倒是明白他为什么这么努力:中国人太渴望成功了。
几十分钟后,吴有训突然高兴道:“成了!”
他这才发现实验室中多了李谕和康普顿。
“导师,院士先生!”
李谕笑道:“恭喜恭喜!”
吴有训说:“希望这次杜安教授不会再说什么。”
康普顿说:“除非他们能够亲自做成功。”
李谕则看了一圈,问道:“你们用了特制的X射线分光仪?”
“有问题吗?”吴有训问。
李谕想了想说:“如果想让其他的物理学家接纳康普顿散射这个结果,最好去哈佛大学做一场公开实验,就用威廉·杜安自己的设备。”
“公开实验?”康普顿说,“这不是医学实验,公开实验要是因为概率问题出了差错,将身败名裂。”
吴有训却自信满满道:“我可以!”
康普顿惊讶地看着吴有训:“吴,这样很有风险!”
“这个实验我做了上百次,绝不会有问题。”吴有训说。
“很好!”李谕说,“我现在就联系哈佛大学,同时给美国物理学会发一封公开信,大家都去哈佛做个见证。”
李谕深知,只有这样才能让吴有训站稳脚跟、出足风头,能够与康普顿共同获得诺贝尔物理学奖。
李谕是哈佛的老熟人,也是美国物理年会的老熟人,大家知道他向来支持光量子假说。要是这次真成了,必然可以惊动整个物理圈,尤其那些研究量子理论的,能够信心大振。
这天的哈佛大学聚集了差不多小半个美国物理学圈的名流,已经离开芝加哥大学的密立根也来了。
密立根现在是加州理工的校长,去年刚刚获得诺贝尔物理学奖,名望达到了巅峰。
威廉·杜安在礼堂中安排好了实验场所,身为一名较为传统的物理学家,他还是不太愿意相信波粒二象性这种倒反天罡的结论,所以一直不承认光量子假说。
“康普顿教授,”威廉·杜安说,“你竟然还没有放弃盒子效应,请来了这么大的阵仗。”
康普顿说:“既然来了就说明有十足把握。”
“别开玩笑了!”杜安笑道,“光线经过反射会降低频率,稍微想想就不可能!”
李谕问:“怎么就不可能了?”
杜安说:“很显然,如果光经过反射或散射后降低频率,也就是增加了波长,这意味着什么?意味着光谱整体向红端移动。如果你去照镜子,镜子里的你不就变成红色了吗?”
杜安对自己的这个解释异常满意,这也是为什么很多经典物理学家坚决反对康普顿散射的原因。毕竟这么多年了,从没有人发现照个镜子人就红了。
康普顿耸耸肩:“这是理论问题,怎样解释不是我的任务,我只是阐述一个真真正正的实验现象而已。”
杜安好整以暇道:“那么就请康普顿先生大展身手吧。”
康普顿肯定不会下场,对身边的吴有训说:“准备好了吗?”
“迫不及待。”吴有训说。
杜安惊讶地看着这个有些瘦削的中国人缓缓走上实验台,“一个中国人?!”
实验台上的吴有训则平静道:“各位先生,我开始了。”
已经做了无数次的实验,即便用哈佛的实验仪器也没什么两样。物理实验本来求的就是个普适性,如果别人做不成功才有问题。
没多少时间,吴有训便轻轻松松完成了实验,甚至在实验过程中不停用英文给台下一众物理大咖们做解释,仿佛他才是讲师。
结果相当成功,李谕第一个带头鼓掌。
就连密立根都当场折服,叹道:“又是一个中国人!”
康普顿兴奋异常,对杜安说:“杜安教授,眼见为实,如果下次你还是不能成功,只能说明是你的问题。”
哈佛的另一位物理学教授,也是此后1946年的诺贝尔物理学奖得主布里奇曼忍不住走上台,与吴有训握手道:“先生果然是一位物理学大师!您的成果将会在物理年会上正式宣读!”
吴有训还是一如既往的谦逊态度:“全是导师康普顿的功劳,我只是按照他的要求做的。”
“不!你的功劳同样大!”李谕这时候必须插嘴了,“大家研究的都是科学,讲究实事求是,该有多重要就有多重要,您说是不是,康普顿教授?”
康普顿心情很好,立马说:“没有错!如果美国物理年会邀请我们宣读关于这个发现的论文,你是最合适的人选!”
有他这句话就好说了,不过李谕还是选择加一层保险:“等两位完成论文,可以发表在《SCIENCE》上,务必注明两位的名字。”
历史上,吴有训虽然在美国物理年会上宣读了论文,但他却坚持不在论文上署名,功劳真的都让给了康普顿———他们的论文发在了另一本物理学杂志上。
康普顿对吴有训确实不错,但过于谦虚就没必要了。这次李谕绝对让论文上同时刊有两人的名字;届时,自己又有诺奖的提名权,必然能让吴有训拿到诺贝尔物理学奖。
第六百九十章 最强博士论文
吴有训的事情其实比较好解决,毕竟只要有成功的实验结果,用不了多久就可以得到公认。
另一伙人就比较难受了。
李谕与康普顿、吴有训回到芝加哥大学后,专门去听了一个非常冷门的研讨会———关于魏格纳与张相文的大陆漂移说。
这两人现在的关系比李谕想象中好太多,可能是惺惺相惜,因为目前几乎没有人相信大陆漂移这种天方夜谭般的理论。
他们每说几句都要招致反对甚至群嘲。
“在不同的大陆,我们可以看到完全相同的化石,而它们本不应该这么相近……所以我们假想,在几千万或者上亿年前,地球或许不是现在的样子,而是一整块大陆……”
“一派胡言!”物理学家哈罗德·杰弗里斯说,“你们的说法有过于明显的漏洞,比如到底是什么力量推动大陆进行漂移?总不能说是洋流吧?”
“我们暂时不知道。”
“不知道?那就是科学幻想,不应作为科学结果!”芝加哥大学地质系教授T·钱柏林戏谑道,“大陆漂移说听起来更像一种不受限制、漫无边际的猜测,要想达到漂移的结果,就需要地球拥有相当大的自由度。与其他理论相比,这个理论毫不受真实世界的束缚,因此是荒谬的!”
古生物学家舒克特说得更加直白:“大陆漂移理论只是一个漂亮的梦,几个古生物化石的证据不足以颠覆所有人的认知。而且你们并非专业的古生物学家,一个门外汉把他掌握的事实从一个学科移植到另一个学科,显然不会获得正确的结果。”
……
总之,基本听不到什么相信的话。
研讨会仅仅开了不到一个小时,大家就散去,唯独李谕留了下来。
“看来结论还是远远不够呢。”李谕说。
张相文苦涩道:“应该说进展虽然多,但得不到认可。”
魏格纳本人同样颇为沮丧:“古生物学的教授甚至把我们的发现当作课堂上的笑料,而非科学的推论。”
张相文说:“而且我们确实对于这种大陆运动的动力来源毫无头绪。”
“未知的东西多,说明理论还在发展呗,”李谕鼓励道,“至于动力来源,确实是个麻烦问题,或许你们可以从火山、岩浆、地球构造乃至热动力学的角度入手。”
魏格纳说:“院士先生的建议非常好,不过您一句话就牵扯出好几门学科,研究难度又提升几个数量级。看来想完成这件事,不是几个人在几年或者十几年中可以做到的。”
李谕笑道:“每个理论都是如此,只要有希望就够了。”
大陆漂移说直到五六十年代,才开始渐渐有了更多的证据,只能暂时勉励一下。
而且主流学界不支持,不见得所有人都反对,还是有一小部分会支持的,只不过音量比较小罢了。
——
法国,巴黎大学。
“教授,这是我的博士论文,请您过目。”德布罗意说。
朗之万看着眼前文稿:“正式的论文这么快就写好了?”
“有了过往三篇小论文的基础,我的物质波理论已经非常成熟。”德布罗意说。
网上一直流传德布罗意的论文只有一页纸,其实想想就不可能,从网上检索到的论文原稿,有100多页,翻译到英文的版本也有接近80页。
大家之所以觉得只需要一页,是用一百年后的眼光看,而且是不太严谨的方式。
因为德布罗意的论文核心内容很容易阐述,就是用光电效应和质能公式两个方程联立得到的,要这么说,一页都用不了,三行就够:
E=hν
E=mc2(质能公式,2是平方)
然后就得到了ν=h/mc2
朗之万说:“理论的推导看起来非常出色。”
德布罗意说:“与李谕先生、爱因斯坦先生、玻尔先生一样,都是偏理论方向。而且我的理论可以完美解释为什么电子的轨道是不连续的,只能是特定的轨道。”
“就是因为电子具有波的性质?”朗之万说。
“是的,教授,”德布罗意说,“不管电子的轨道是圆或者椭圆,因为有波的性质,就让电子的轨道只能形成特定的驻波,也就是某些特定值的整数倍。而整数倍,正好借用了量子理论。”
朗之万沉思了许久:“你的理论我挑不出毛病,不过巴黎大学并没有研究量子力学的传统,这是德国人爱搞的东西,如果进入博士答辩,我担心会遇到问题。”