第449章 人造元素!点石成金!这是造物主之权柄!“元素之主”布鲁斯!
李奇维的核聚变论文,以狂暴无比的姿态,横扫整个科学界,引发无尽动荡。
尤其是天文学界、化学界、物理学界三大学科最为震撼。
核聚变的概念,让三大学科的科学家们都骇然了。
对于天文学家而言,它解释了恒星的能源问题。
这意味着恒星在人类面前,再无秘密。
通过对核聚变反应能量的计算,结合对流、辐射等热力学内容。
天文学家就可以构造恒星的内部结构,并推导其演化模型。
这将成为天文学最火热的领域之一。
虽然它仅仅是一个猜想,但是这个猜想代表的意义太过重大。
即便所有人的心底都埋藏着质疑的心思,但不妨碍他们惊叹于这个天马行空般的理论。
物理学和天文学,完美地融合在一起。
最重要的是,核聚变是由布鲁斯教授提出来的。
那个男人,就是奇迹的代名词,真理和科学的人间化身。
他的名字,就是最好的证明!
因为他,一股关于核聚变的浪潮开始了。
从天文学到化学,最终归于物理学。
华盛顿特区,美国天文学会总部。
天文学大辩论结束后,戴森就带着爱丁顿、金斯等人。
以英国天文学会考察团的名义,与美国天文学会进行学术交流,增强彼此联系。
英国和美国这一对“父子国”的羁绊太深了。
双方在很多领域,都有着深刻的交流。
所以,爱丁顿等人直接从纽约来到了华盛顿。
他们还和李奇维约好,定在5月31日,众人一起返回英国。
由于离《科学》总部很近,爱丁顿等人是第一批看到正式核聚变论文的天文学家。
此刻,美国天文学会总部的某间会议室内。
此起彼伏的倒吸冷气声,回荡在空旷的大厅内。
刚刚众人还在讨论问题,结果就被助理送来了这篇紧急论文。
于是,所有人都没有心思开会了。
大家全部沉浸在对论文的震撼之中。
其中尤以爱丁顿最为激动。
他的双眼死死地盯着论文,一字一句都舍不得放过,仔细地揣摩论文的内容。
看到氢聚变成氦的核反应方程式时,内心更是掀起了惊涛骇浪。
爱丁顿感觉自己的灵魂,仿佛置身在一片浩瀚无垠的星空之中。
忽然!
一股能够焚尽时空的热量传来,他的灵魂在疯狂颤栗。
好像遇到了最可怕的事情。
在他惊骇欲绝的目光中,一轮大日缓缓出现,占据了他所有的视线。
整个宇宙都被燃烧的沸腾了!
狂暴无比的热量,一瞬间传递到宇宙边荒,连大道都磨灭了。
界海翻滚,上苍震动!
轰!
爱丁顿感觉自己整个人都要炸了。
他猛然醒了过来,冷汗湿透了后背。
“呼!”
“布鲁斯教授的这篇论文真是太可怕了!”
“核聚变就是恒星的终极奥秘。”
“我有预感,这绝对就是正确的理论。”
“它对我而言,实在太重要了。”
因为他通过这篇论文,忽然想通了一个困扰许久的问题。
爱丁顿在证明广义相对论的星光弯曲预言后,名声大噪。
但是他并不满足于此。
在他看来,这个成就虽然值得自豪一生,但毕竟只是证明了别人的结论。
爱丁顿想发表自己的原创理论。
于是,他把目光瞄准了恒星。
在格林尼治天文台,以及剑桥大学天文台时,他的主要研究方向是恒星的运动。
但是这个领域目前很难再有突破性的成果了。
基本上被万有引力和广义相对论终结了。
所以,爱丁顿转而选择从理论上,研究恒星的内部结构问题。
他认为恒星的结构是这样的:
由外向内的重力和由内向外的光辐射压力保持平衡。
内部则是高温的等离子体,可以相当于理想气体。
如果这个恒星模型是正确的,那么他通过数学计算发现,竟然可以解释造父变星的变光周期。
这可是一个了不得的成就。
尤其是现在的造父变星,一瞬间成为了天文学领域的热门恒星。
量天尺的美誉,让所有天文学家都着迷一般地研究它。
爱丁顿要是能够解释它的本质,那绝对是了不得的成果。
两年后的天文学大会上,肯定可以大放异彩。
再也不用炒星光弯曲的冷饭了。
这些年,有布鲁斯教授这尊超级大神作榜样,笔耕不辍。
科学界凭借资历,倚老卖老的人显著减少。
一招鲜吃遍天的手段是不行了。
这对于科学发展是非常有益的。
但是爱丁顿的恒星内部结构理论,目前有一个致命缺点。
那就是不知道光的辐射压力是多少。
因为他不知道恒星中的光是怎么来的。
不仅是他,所有人都不知道恒星的能量来源是什么,自然也就无法解释光辐射的问题。
这就有点尴尬住了。
重力是很好计算的,爱丁顿现在就卡在光辐射这里。
然而今天,核聚变的论文让他茅塞顿开。
根据量子论,聚变的过程中,一定会产生各种频率的光子。
这些光子就是恒星光芒的来源。
因此,基于布鲁斯教授的核聚变理论,爱丁顿就能建立光辐射的模型。
从而一举解决自己理论的关键难点。
相当于在李奇维的基础上,把恒星问题又往前推进一步。
这怎能不让爱丁顿万分激动。
这篇论文对他而言,简直就是久旱逢甘霖啊。
旁边的金斯,看到爱丁顿笑的跟得到诺奖一样,于是打趣道:
“爱丁顿教授,怎么笑的那么开心?”
“难道是你发现这篇论文有错误吗?”
爱丁顿闻言一愣,顿时笑不出来了。
霍史尼玛!
金大哥你可别吓我啊。
我就指望这篇论文突破自己呢。
“金斯教授,恕我愚钝,没看到核聚变的理论有什么问题。”
金斯笑道:
“我也研究过恒星的形成及演化问题。”
“布鲁斯教授在论文中说氢核聚变成氦,需要几千万度的高温。”
“这样电子才能和原子核分离,原子核之间就有机会融合在一起。”
“但是在恒星刚刚开始形成时,怎么可能会产生这么高的温度呢?”
“也就是说,最先聚变的那两个p核,是如何有条件发生的呢?”
金斯的问题,有点像先有鸡后有蛋的逻辑难题。
甚至,后世还有人提出,所有的恒星,本身无法启动核聚变,其实都是由智慧生命点燃的。
这有点属于民科和科幻范畴了。
当然,人类对于恒星的所有细节问题,并没有全部搞清楚。
爱丁顿闻言,眉头微皱。
他不得不承认,对方的观点很有意思。
不过,这难不倒他。
“金斯教授,你看论文这里,布鲁斯教授也想到了这点。”
“他认为核聚变不仅需要高温,同时也需要高压。”
“甚至在某些情况下,高压可以代替高温,启动反应。”
“组成恒星的物质,在形成期间,其万有引力足以产生这样的高压。”
“从而启动核聚变。”
“而且,关于这个问题,我也有点自己的想法。”
“宇宙本来就是一个充满高能的实验场。”
“也许最开始的那些氢原子本身就处于极高的温度下。”
“当它们聚集在一起的时候,自然就发生了核聚变。”
“这才形成了恒星。”
爱丁顿自信满满,侃侃而谈。
他没有因为金斯提出质疑而担忧。
一个新的猜想提出,本来就要经受住各种考验。
但是他坚信,核聚变是绝对不会错的。
刚刚的两种解释,就能很好回答金斯的问题。
其实李奇维在论文中提到的高温高压问题,就是后世人工可控核聚变的难题。
人类现有的技术,制造高温是很简单的,但是高压就很难了。
所以可控核聚变采取的是,用高温代替高压。
太阳内发生核聚变只需要几千万度,因为它内部产生的压力非常大,弥补了一部分。
而可控核聚变就需要上亿的温度了。
如此恐怖的温度,怎么产生呢?
于是,科学家就想到,将等离子体在螺旋磁场中进行加热。
但如此高的温度下,没有任何材料能够当作等离子体的容器。
所以只能靠磁场本身去束缚。
而磁场的强度,
就决定了这些等离子体能达到的温度上限。
但是磁场装置受限于材料本身,也有自己的极限。
而且如此高温状态的等离子体,想要通过磁场精确控制其反应,达到可控的状态,那也是无比艰难的。
以上这些,就是可控核聚变的核心难题之一。
相比之下,不可控核聚变就简单太多了。
注意,太阳本身也是不可控核聚变,因为它不能随时停止。
爱丁顿和金斯的讨论没有持续多久。
因为双方都明白,这个问题不是三言两语能说清楚的。
接下来的天文学界,必然会爆发一股核聚变的研究热潮。
无数天文学者将会加入研究的队伍。
共同完善布鲁斯教授提出的理论。
天文学继广义相对论之后,又迎来了一场史诗级的理论革命。
无数震撼人心的成果,即将诞生!
这一刻,在场的所有天文学家,忽然都产生了一种强烈的期待。
“上帝啊!1922年的世界天文学大会,将会是何等精彩的盛事!”
“造父变星、螺旋星系、宇宙膨胀、恒星核聚变......”
然而,他们无论如何也想不到。
布鲁斯教授还会提出更加牛逼的理论。(能猜出来吗)
如果说,核聚变对于天文学家而言,是震撼人心的理论猜想。
有了它,天文学家就能破解恒星的奥秘。
银河系中的几千亿颗恒星,都将被人类的智慧所征服。
那么对于化学家而言,核聚变就是逆天之手段了。
因为它代表着某个古老的职业即将复苏。
那就是:炼金术士!
化学家们万万没有想到,布鲁斯教授前脚刚把炼金术士的头衔,从化学家身上剥离。
后脚就把这个头衔按在了物理学家身上。
人造元素!
点石成金!
这是所有化学家看到论文后的第一反应。
他们当即骇然了!
有了核聚变,人类就有了成为真正炼金术士的可能。
截止李奇维的前世,元素周期表中,目前一共有118种元素。
据说第119号元素,正在制造之中。
其中从第1号元素【氢】一直到第94号元素【钚】,是宇宙中存在的元素。(某几个地球上不存在)
这些元素也被称为自然元素。
从第95号元素【镅】开始,则全部都是宇宙中不存在的元素了。
它们是由人类创造出来,独立于宇宙体系的存在,也被称为【人造元素】。
细思极恐!
人类作为宇宙创造出来的生物,竟然创造了宇宙中不存在的元素。
还有比这更不可思议,更惊世骇俗的事情吗?
这简直就是造物主的权柄了。
在1920年这个时间点,化学家们对于元素周期表已经有了深刻的认知。
尤其是李奇维提出核外电子的排布规律后,更是直击元素周期表的本质。
让化学从此成为一门逻辑严密的学科。
但是现有的元素周期表,仍然具有很大的局限性。
不仅短了一截,从1号元素【氢】,只到第92号元素【铀】,后面没了。
而且中间还缺失了4个元素没有被发现。
它们分别是:
43号元素【锝】;
61号元素【钷】;
85号元素【砹】;
87号元素【钫】。
这四种元素,化学家使用了各种各样的手段,都找不到存在的痕迹。
当然,现在已经知道。
【锝】是因为在地球上的含量极低极低,可以忽略不计。
【钷】也是因为含量低。
【砹】是因为太不稳定了,很容易转变成其它元素。
【钫】是因为极不稳定(世界上最不稳定的天然元素),而且半衰期很短。
但是有了核聚变的手段后,科学家发现了一种可行的途径。
找不到,我们就自己制造出来。
真实历史上,人类创造出的第一个人造元素,就是43号元素【锝】。
(能理解吧,94号之前的元素虽然是天然存在的,但也能人造出来。)
1937年,物理学家们利用d核“轰击”42号元素【钼】,通过聚变,正好就得到了【锝】。
由于【锝】是第一个通过人工方法制造的元素。
所以按照希腊文technetos命名为technetium,即人造的意思。
这也是核聚变在发现元素中的首次应用。
直到后期,仪器设备性能提高后,科学家才发现了天然存在的【锝】。
而第二个人造元素就是【钷】。
不过它是在铀的核裂变产物中被发现的。
所以准确来说,【钷】是通过核裂变制造出来的。
但是从理论上来说,只要技术条件足够。
人类可以通过核聚变,合成除【氢】以外的所有元素。
至于有了核聚变后,为什么物理学家很长一段时间内,都没有考虑过核裂变。
以及为什么核裂变最先在92号元素【铀】中被发现。
那就是另外一段跌宕起伏的故事了。
同时,它也将会是李奇维问鼎绝巅的开始。
而现在,因为核聚变,他已经是化学家心中伟大无敌的存在了。
美国,马萨诸塞州。
后世著名的哈佛大学和麻省理工学院,就位于该州。
此刻哈佛大学化学系内,有一位美国化学家的大佬。
他就是1914年的化学诺奖得主,也是美国第一位化学诺奖得主,理查兹。
他的获奖理由是:精确测定了大量化学元素的原子量。
今年52岁的理查兹,不仅是哈佛大学的化学教授,同时还兼任吉布斯研究所的所长。
此外,他还两次当选美国化学学会的会长。
理查兹就是美国现在化学界的权威人物。
可不要小看他的成果。
精确测定原子量对于物理学和化学,都有着非常重要的作用。
而理查兹的最大贡献,就是质疑了以前的测量方法,并且提出了一种全新的测试方法。
他用自己的方法,重新核定了60多种元素的原子量,经受住了化学界的长期考验。
更重要的是,他不仅测量了地球上元素的原子量,他还测量陨石中铁钴镍等元素的原子量。
通过对比,发现两者并无差异。
这意味着,组成我们人体和地球的元素,和宇宙中的星星的组成元素是一样的。
因此揭示了宇宙物质的统一性。
可以说,人类来自于星空!
所以,他也被称为“测定原子量专家”。
此刻,就是这样一位化学领域的大佬,却深深地被震撼了、动容了。
核聚变的论文,让理查兹有一种灵魂颤栗之感。
哪怕是在自己的博士生面前,他也无法保持淡定了。
“上帝啊!布鲁斯教授的这篇论文,让传说中的点石成金成为了可能。”
“有了它,我们就可以人工制造出各种元素。”
“虽然这其中的难度很大,但已经有了希望。”
“甚至将来我们还能创造出宇宙中不存在的元素。”
“那真正就是造物主的手段了!”
“用任何语言形容它的重要性,都不足为过。”
“太不可思议了!太不可思议了!”
理查兹作为化学大佬,看到论文的一瞬间,就思考到这些潜在应用。
巴克斯特这是第一次看见导师露出这样的神态。
作为精密分析化学领域的权威,理查兹教授在他眼里,永远是那种一丝不苟、沉稳冷静的形象。
只有这样,才能让自己保持最平静的状态,这是测量学必备的优良素质。
而今天,面对这篇核聚变的论文,对方却激动不已。
可见其震撼性!
巴克斯特自己也被导师的话,震惊到了。
“人造元素”、“点石成金”。
他找不到任何语言来形容,这是一种怎么样的逆天之举。
天底下怎么会存在这样可怕的男人。
仅仅依靠纯理论,竟然就能想到这样惊世骇俗的手段。
“理查兹教授说的没错,这确实是造物主的权柄。”
“布鲁斯教授难道要创造世界吗?”
哪怕它只是一个猜想,也足以让所有人奋斗终生了。
不过,巴克斯特却有自己的疑问:
“教授,布鲁斯教授是怎么知道核聚变反应前后,会有质量变化呢?”
“难道这也是假设吗?”
理查兹闻言,非常欣慰。
自己这个学生,懂得独立思考。
提出的问题,非常有意义。
他的心情平复下来,笑着说道:
“这就是
我最佩服布鲁斯教授的地方了。”
“他提出的理论,虽然天马行空,惊才绝艳,但几乎都有坚实的现象基础。”
“只不过一般人不知道而已。”
“就在去年,化学界已经发现了:氦-4的质量比组成氦的4个氢原子的质量之和大约小1%左右。”
“因为当时还没有质子、中子的概念。”
“所以,没有人可以解释清楚这种现象。”
“但是,布鲁斯教授的理论,却完美解释了这种现象。”
“那就是因为核聚变!”
“再结合相对论,就能探索聚变的奥秘。”
“在整个过程中,精确的测量,是理论能产生的关键。”
“那篇氦-4的论文中,使用的测量方法,就是我提出的方法。”
“现在,你还觉得自己的工作没有意思吗?”
巴克斯特脸色通红,有点不好意思地挠挠头。
一直以来,他都觉得测量学没啥技术含量,随便找个工人就能干。
还需要他堂堂一个化学博士生来做?
然而今天,李奇维教授的论文,给他好好地上了一课。
没有最扎实的基础,就不可能创造最伟大的理论。
理查兹感慨地说道:
“布鲁斯教授已经到了一种我们无法想象的境界。”
“他现在追求的不是单纯的物理学突破。”
“而是整个科学体系的突破。”
“我想,这就是他在做的一种尝试。”
“他踏足天文学,尝试化学、生物学,恐怕就是因为这个。”
“把所有知识融会贯通,解释世界的一切现象!”
轰!
巴克斯特只感觉一股热气冲天而起。
他不敢相信,那是一种什么样的境界。
良久,他才镇定下来。
但是年轻人的天性,让他不由自主地呐喊道:
“因为核聚变,布鲁斯教授在天文学界是太阳之王。”
“而在化学界,他就是开天辟地的元素之主!”
轰!
震撼远未结束!