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重生之大科學家

作者:何事公
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卷二 人在樓上 四十、賈誼徒能說鬼神

卷二 人在樓上

四十、賈誼徒能說鬼神

這些情況使當時的科學家們眼花繚亂。使他們認識到放射性元素的衰變,提出了同位素的概念,也就發現了位於90號元素釷和92號元素鈾之間的91號元素鏷。
等見孫元起帶著景行、景范兩個小子進了操場,再也沒有了那股機靈勁兒,一個個都跟剛過門的小媳婦似的,束手束腳地。加上穿著髒兮兮的棉衣,攏著袖子歪歪扭扭地站在那裡,活像一群土匪。
「啊,馬丁教授呀!他還好么?」孫元起隨之搖搖頭,「恐怕他這次未必能做出結果來。」
走在最後的大部分,才是MIT和耶魯的同事。相對前面兩場相逢的尷尬,這次就熱烈許多,大家一邊擁抱,一邊問候新年,偶爾開幾句玩笑,充滿了重逢的歡樂。
1917年由索地(F.Soddy)和克蘭斯頓(J.A.Cranston),哈恩(O.Hahn)和邁特納(itner)分別獨自發現。直到1927年,德國化學家格羅斯(A.V.Grosse)才首先分離出2毫克鏷的5價化合物。
「同樣一個男人,既能是兒子,也能是父親。光具有波粒二象性,又有什麼值得奇怪的呢?」孫元起反問道,「對這個理論,你們可以有疑問,但可以先接受,因為你們在未來三四十年間會明白它們的真實意義。」
身旁坐著的三個人,可不知道孫元起的所思所想,聞言皆是一愣。
之後,把軍訓只是掰碎揉爛,每天教一點,軍姿、隊列、四面轉、齊步、正步、坐蹲跑、三姿匍匐……慢工出細活。後來孫元起要講課,景行、景范也要上學,只有乘著早晨、傍晚的時候操練。其餘時間,只能讓他們自己訓練。好在這些山東漢子實誠,能吃苦、不偷懶,加上各個小隊之間的攀比,過了一個多月,居然有些軍人的模樣。
孫元起一愣神:「啊,那篇文章已經發表啦?」
「謝謝誇獎。」孫元起一臉微笑:「那希望你們在中國過得愉快!」
這次軍訓,對於孫元起只是一個小插曲,很快他便陷入其他的事務中,比如,薇拉和莉莉絲的父母來了,同行的還有MIT和耶魯的同事。
「既然是保安,就要有一定的規矩作風,講究行如風、站如松、坐如鍾,光看行止,便使壞人畏懼。而且,你們看守校門,別人進學校第一眼看到的不是學校環境如何如何、老師學生如何如何,而是你們!如果一副拖沓綿軟、歪歪扭扭的樣子,無論是誰,心裏首先會看輕三份。但要是英姿颯爽、威風凜凜,別人一見,自然對學校先生敬畏之心。也就是說,你們是學和_圖_書校風貌的門面!是學校安全的保障!對於學校,你們非常重要,所以,由我親自來訓練你們!」
「比如您在論文中提及的光具有波粒二象性,光怎麼可能既是波,又是粒子呢?」那位叫德庫拉的青年學者,指著書中的某段話,滿臉疑惑地問道。
當下,先吩咐景行、景范先把這三十人分成六組,按照高矮排好。別看這倆小子才十幾歲,腦袋挺靈光,馬上按照吩咐:「你,站這兒!你過來站這兒!」
在1917年間,索迪和克蘭斯頓從瀝青鈾礦的殘渣中發現一放射性元素,因它性質和鉭相似,命名它為類鉭Ekatantalum。
哈恩發現的鈾Z也是鏷-234。但是它和鈾X2的半衰期不同,鈾X2的半衰期是1.14分鐘,性質不穩定,能轉變成鈾Z,而鈾Z半衰期是6.7小時,性質較穩定。它們二者像是兩種不同元素,可是它們具有同是234的質量數,核電荷數又相同,因而不能認為是不同元素,也不能看作互為同位素,就稱nuclearisomers,我們有人譯成同核異性。
該說的都說了,下面開始進入正題。這些保安都是從鄉下來的,不識多少字,別說什麼軍姿、隊列不懂,即便是左右,也未必人人分得清楚。這也是孫元起帶景行、景范同來的原因:自己平時一幅師道尊嚴的模樣,總不能和這群人一樣,在操場上摸爬滾打,讓其他老師、學生看見,自然極為不雅。有他們倆,只需教會他們,再讓他們倆去刮訓保安們,就「文明」一些了。其間哪怕有些偏差,自己就在一旁,隨時糾正即可。
話說這群保安,大半是原先在孫宅避難的義和團拳民,剩下的是老趙他們剛從山東帶過來的。鄉里鄉親,互相都熟識,平時在一塊兒,難免擠眉弄眼,說些不知輕重的話。
孫元起打了個馬虎眼:「哦,在設計原理、如何設計等問題上,我還有些沒想好。」
這群涉世未深的小夥子激動得直嚷嚷,恨不得這位孫先生立馬教會自己幾路拳腳,便穿上新衣服,站到校門外挺胸揚眉,為學校掙個大臉面。
薇拉、莉莉絲和各自父母坐上馬車,孫元起自然不願意上前找不自在,便和MIT、耶魯的兩三個同事上了一輛車。等馬車跑出北京車,這幾位才落下車簾,收回依依不捨的目光。
這六個隊的人都不敢說話,只是來回用眼神打量自己隊里的人。孫元起無法,只好臨時指定六人作為小隊長。知道這些人一時間不能接觸太多的東西,當下,指m.hetubook.com.com揮景行、景范,分別帶著3個小隊在操場上跑了幾圈,便結束了第一天的訓練。
同年哈恩和梅特納(女)也從同一礦中發現一放射性元素,命名為Protoactinium。這一詞來自希臘文protos(起源)和actinium(錒)綴合而成,表示它能轉變成錒,是錒的「起源」或「母體」,元素符號訂為Pa。我們譯成鏷。
說話間,從其中一人手中拿過書本,細看時,卻是《Science》1902年第一期。想來,先是西方新年、再是中國春節,途中耽擱,所以孫元起一直沒有拿到樣刊。反而是從美國來的學者,近水樓台先得月,可以首先拿到雜誌。隨意翻了幾頁,看來《Science》雜誌社對孫元起的來稿已經完全免疫,除了略微改正了幾處拼寫和語法上的錯誤,直接原文照登。厚厚兩百頁,像是一本書。這次再也沒有沒有相關評論員文章,只有一個編者按,大致意思是說,這是約翰遜教授的最新研究成果,非常具有前瞻性,但編輯們也對其中很多內容無法讀懂,希望讀者能夠自行辨別云云。
到1913年,波蘭出生的美籍化學家法江斯和他的助手戈林證實鈾X是兩種組分的混合物,分別稱為鈾X1和鈾X2。他們還明確說明鈾X2是位於釷和鈾之間的一種新的放射性元素,又命名它為Brevium,元素符號定為Bv。這一詞來自希臘文中「短命」的詞,因為它的壽命很短。我們有人將它譯成鈚,也有人譯成鋍。後來鈾X被稱為鈾X1。
「啊,這樣啊。」卡塞爾教授笑著說,說完變戲法一般,從隨身的包袱里取出一本雜誌:「不如乘著這段時間,你給我們說說你的『量子力學』吧!」
「那還等什麼?」車上坐的三個人幾乎是異口同聲地質問。
果然,一番鼓動,這群頭腦簡單的小年青頓時有些熱血上頭,個個攥緊拳頭,想要好好表現一通。
然後薇拉的爹媽。薇拉的父親考斯特先生是中學校長,笑容有些嚴肅,僵硬地朝孫元起點點頭便過去了。考斯特太太則拉著薇拉的手,問長問短,淚水很快流下來。
三個人都非常堅定地搖了搖頭。其中更有一人開腔道:「我們從美國東海岸走到西海岸,很多教授都在讀這本雜誌,可是沒有一個人聲稱自己看懂的。從美國西海岸到中國東海岸,我們同行的幾個人也聚在一起細細研讀,結果愈發不明白……」
「是啊」「是啊」。其他兩個人也對古老而雄偉的北京城讚美了一和圖書番。
究竟誰先發現鏷,看來這不是主要的問題了。
「對了,」卡塞爾教授突然記起一件事,「我們來的時候,加大伯克利分校的馬丁教授委託我們向您問好,說他拜讀了你的文章,正準備實踐你在某篇論文中提出的實驗方案呢!」
看著這副拖沓像,孫元起微微一皺眉,也沒有多說什麼:「你們也早!都站起來吧!」
孫元起在這群人面前一站定,那些人立馬參差不齊地打了個千兒:「老爺早!」
「粒子加速器?」車上的各位學者從來沒聽過這個詞語。
「那就好,最近我根據元素周期表和實際科考,發現鈾礦中還有一種新元素沒有被發現。等到了學校安定下來,我們再好好談談這個計劃。」孫元起說的是原子序數91的鏷,它是天然放射性元素。
這群保安也著實聽話,聞聽指示,便迅速到位。三下五除二,操場上便有了6支小隊。
「嗯,你們應該不明白。」孫元起點點頭,這篇論文可是綜合了五屆諾貝爾物理學獎7位得主的成果,幾乎囊括二十世紀前四十年量子力學發展的所有成就,是無數物理天才的智慧結晶。並自創立以來,一直在折磨無數的後學生。二十世紀初的物理學家怎麼可能讀讀就會明白呢?這可是基本理念上的革新。
「會的,我們會的。」卡塞爾點點頭,「冒昧問一句,你們學校離北京城有多遠?」
「這是一個古老、美好而又神奇的國度,不是嘛?」孫元起認識說話的這位中年人,他是來自MIT的卡塞爾教授。
這在《元素髮現史》一書里有明確記載。元素實驗室要做的,就是在同位素理論和衰變理論指導下,對鈾礦重新認真分析即可。
高興了一會兒,孫元起又提出如果正式確定該種新元素,希望耶魯大學能夠預先籌備一筆資金,準備研製粒子加速器,為以後原子核物理,包括新元素的發現,提供一種良兵利器。
然後,孫元起說:「你們先互相認識一下,再從中選出個隊長來。以後每個隊都要這麼站,不能亂!」
「鑒於你們對於學校的重要性,學校每年會給你們發四套衣服、兩雙鞋子,平時上班執勤,都要穿它。等下半年,還會訓練你們使用洋槍,沒準以後還有洋炮!如果你們訓練表現優秀,每月工資會增加一塊大洋!」精神鼓勵不能長久,故而在此之外,還需要物質獎勵。
「現在的技術手段太落後。」孫元起不想在這個問題上糾纏太多,便問德庫拉,:「你們對於氡元素的物理特性、化學特性研究的如何了?」
「就是給粒子加速的一種儀器。這隻m.hetubook•com•com是我一個不成熟的想法。」孫元起對於這個設備只有一些初步設想,所以不打算說得太詳細,「只有等有了粒子加速器,很多實驗才能展開,很多新元素才能被發現。」
孫元起開門見山道:「大傢伙都知道,縣衙有衙役,地主老財有看家護院的。我們學校比較偏僻,離城四十里。雖然沒有太多值錢的物事,卻有很多老師學生,如果沒人巡邏保護,定會有不法惡人前來滋事生非。你們這些保安,便是保護學校師生安全之人,作用非常重要。」
在1900年前後,各國科學家對於核輻射進行了大量的研究,卻對輻射所能造成的傷害一無所知,根本毫無防護的意識。孫元起在元素實驗室建立之初,便指出核輻射的危害,提醒大家加強自我保護。尤其在氡元素髮現以後,對於以之為代表的核輻射確定性效應和隨機效應,更是作為研究課題的重中之重。
鈾X2也就是brevium即鏷。二者是同一元素的不同同位素,法江斯和戈林發現的brevium是鏷-234;哈恩和梅特納發現的protoactinium是鏷-231。只是Protoactinium這個命名被接受了,Brevium沒有被接受。同樣地,索迪和克蘭斯頓發現的類鉭Ekatantaum也是鏷-231。它們本來是從同一礦物中被發現的。
最先出站的是莉莉絲的父母,因為莉莉絲已經和母親抱成一團。莉莉絲的父親伯格曼先生是位律師,面容和藹,走過來和孫元起握握手,問了好。
發現新元素,對於任何一位科學家都是無法抗拒的誘惑,MIT的卡塞爾聽到這個消息,都有些眼紅耳熱。如果真如孫元起所說,那元素實驗室豈不是充分滿足了耶魯大學的期待,吸引全世界科學家的眼光?德庫拉幾個有些摩拳擦掌,迫不及待。
孫元起把雜誌還給那人,隨口問道:「你們讀懂了么?」
聞言,三人相互看著對方手中的雜誌,皆大為汗顏:看看,這就是差距!人家大牛思考的,那是別人從來沒有想到的問題;而自己呢,是大牛思考好了,寫了出來,自己還看不明白。剛才怎麼說的來著?「你們在未來三四十年間會明白它們的真實意義」。原來,自己跟人家大牛差的不是一年兩年,是足足差了三四十年的距離啊!
「大概20千米,坐馬車的話需要兩個小時。」孫元起回答道。
物理學和化學家們在研究物質放射性的過程中,新奇事物不斷被發現。1900年,克魯克斯在提取鈾礦中的鈾時,將碳酸銨加進鈾鹽溶液中,https://www•hetubook•com.com使鈾和鐵共同沉澱,過濾后,用過量碳酸銨和氫氧化銨使鈾再溶解,發現殘留的氫氧化鐵仍具有強烈的放射性。他認為殘留在氫氧化鐵中的不溶物中存在一種新的放射性元素,就稱它為UraniamX,即鈾X。幾乎是同時,貝克勒爾將氯化鋇加入鈾鹽溶液中,再將鋇以硫酸鹽沉澱,也發現硫酸鋇顯示放射性,使他迷惑不解。
「謝老爺!」這回整齊多了。
德庫拉是耶魯大學元素實驗室的,答道:「按照原先擬定的計劃,已經大致完成了,尤其是對氡氣輻射的確定性效應和隨機效應的研究,取得了一系列成果,為以後的輻射防護提供了科學依據和相應的解決方法。而且在接連發現氡、鑥2種新元素之後,校方對於元素實驗室成立兩年以來所取得的成績非常滿意,大家都很振奮呢。」
聽聞卡塞爾教授此言,旁邊坐著的兩位也趕緊從行李中各自翻出一本,熟練地翻開第一頁……
也正是他們一個接一個地把這種令人眼花繚亂的情況逐漸闡明。天然鈾包含著鈾-238、鈾-235和鈾-234三種同位素,其中鈾-238含量最大,佔99%以上。UⅠ就是鈾-238;UⅡ就是鈾-234。它們都是a放射,但半衰期不同。鈾-238放射a射線,轉變成另一種元素,即鈾X,後來稱為鈾X1,是釷的一種同位素,釷-234。
自從孫元起在大清當上老師,因為太年青,怕學生看輕自己,平時在學校一言一行都刻意擺出師道尊嚴的模樣,臉上也是道貌岸然的威嚴。裝得久了,難免習慣成自然,便是對著老趙、景行、景范,也很難再有初入大清時那種輕狂跳脫、恣意嬉笑的學生形象。不過這也好,比如眼下,這些保安見了自己便生畏懼。
「為什麼?」三個齊聲問道。
1912年德國物理學家蓋革和勒塔爾發現鈾放射出兩組a粒子,各組放射射程和速度各不相同,認為鈾由兩種不同組分組成,又分別稱它們為UraniumI(UI,即鈾I)和UraniumⅡ(UⅡ,即鈾Ⅱ)。一直到1921年,德國放射化學家哈恩又發現一种放射性元素,稱為UraniumZ(UZ),即鈾Z,並證明它和鈾X2互為同位素。
很多事情,在未發生前,可能大家會很慌亂。等事情真正發生時,反而心態平和。孫元起就是這樣,此刻,他帶著薇拉、莉莉絲,還有那群保安在前門火車站恭候那群美國人,心中波瀾不驚。倒是薇拉和莉莉絲不知是驚惶,還是寒冷,竟都有些瑟瑟發抖。孫元起只好一手牽著一個,低聲說些閑話來排解。
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