原子核的探索：小原子内世界的太阳系

但是这个核很小，他在整个原子中的位置犹如太阳在整个太阳系里的位置，四周是大大的宇宙空间，难怪发射八千个粒子才有一个可能撞上它。助手们闻听此言一齐欢呼起来：“您是说我们在小小的原子内部又发现了一个太阳系？”原子和原子核物理学从此发展起来。这次他到卡文迪许一上任就宣布了一个新课题——研究原子核的构成。在曼彻斯特时，他打碎了原子，现在他又要打碎原子核了。

理论教育 2023-07-06

战乱引发实验室不平静，科学家齐聚美日寻求原子核裂变之谜

自从卢瑟福第一个用α粒子做“炮弹”轰出原子得到质子以来，许多科学家都感到这是一条通往原子核内的大道，于是纷纷向原子核开炮，希望能看到过去没有发现的东西。从而发现了人工放射性。伊伦娜和她的丈夫因此而获得诺贝尔奖金。不久，伊伦挪用α粒子轰击原子核获得人造同位素的消息传到了罗马。这天早晨费米和伙伴们就将那些大大小小的实验仪器搬到鱼池上。

理论教育 2023-07-06

历经三年苦心研制，万分悔恨一纸建议造成的惨祸：原子弹爆炸之谜

——这下一个计划就是制造原子弹。每一个核裂变所需的时间还不到一亿分之一秒，整个原子弹的爆炸也就只有几百万分之一秒。他被授权组织曼哈顿工程，试制原子武器。第一座城市在橡树岭，它是专门分离铀—235的。它是原子弹的组装和实验地点。这位将军就是格罗夫斯，而那位书生便是物理学家奥本海默，原子弹研制的负责人，现在的头衔是研究室主任。当天晚上，他们举行了一个小小的家宴，费米领来的客人使她大吃一惊。

理论教育 2023-07-06

电子的发现：巧设计揭示光与电分晓，精确测算电质量及电量

以德国物理学家赫兹、林纳德为首的一派认为阴极射线是类似于光的东西，是电磁波，以英国物理学家克鲁克斯为首的一派认为这是一束带负电的粒子流。只有带电粒子才会受磁场的影响。双方都是当时最知名的权威，这场辩论竟持续了20 多年没有结果。1874年英国物理学家斯通尼明确提出用“电子”一词来表示电的一个最小单位。现在只推算出电子，而不知道他的重量、性质，物理学家们自然不服，于是汤姆生毅然决定要称称电子的重量。

理论教育 2023-07-06

狭义相对论：天马行空小职员发表装备大军之高论

各位读者，这相对论实在难懂，据说当时全世界只有三个人能弄懂它。这是爱因斯坦理论中基本的一条，有它为前提才能讨论以后的问题。牛顿认为时间和空间都是绝对的，自从上帝将它创造好后就在那里安安静静地存在，独立地存在，与外界任何事物无关。相对论的第二个结论是揭示了质量和速度的关系，运动中的物体比静止时质量增加。

理论教育 2023-07-06

太阳见证纳粹科学家流亡：广义相对论永恒

爱因斯坦就在这样孤立的情况下写他的科学著作，这回是一枚重量级的炸弹——广义相对论。狭义相对论是从人们习以为常的“同时”，即绝对时间观上找见突破口的，广义相对论也在一个人们司空见惯的问题上找见了突破口。——好个爱因斯坦，他在狭义相对论里开除了“以太”，在广义相对论里又要开除“引力”，将牛顿时空观、经典力学彻底改造了。他解释道，地球绕太阳转动不是什么引力，是因

理论教育 2023-07-06

王子发现微观世界新奥秘：数学与物理融合创造量子力学

“我直觉地感到量子理论是很有希望的，我决心献出全部精力弄清这神秘量子的真正本质。”但它又可以由不带电的物体运动生成，因此它又不是电磁波。即波长与粒子的质量和速度的乘积成反比。他还算出中等速度的电子的波长应相当于X射线的波长。可以说是当时物理学界一个独一无二的新观点，许多人看了文章都摇头，眼看德布罗意的博士学位是毫无希望了。

理论教育 2023-07-06

科学家上书大总统：新大陆迎来原子反应堆的诞生

考虑到这一情势，人们应该提高警惕。近四个月来，由于法国的的约里奥及美国的费米和西拉德的工作，用大量的铀达到原子核链式反应似乎已成为可能。美国政府立即任命了一个“铀顾问委员会”，陆军、海军也首批拨出6000美元的赠款，供科学家们购买实验用材料。——这叫链式反应。将铀块和石墨块间距堆放——这就名符其实地成了一个“堆”：原子能反应堆。这时美国总统就更关心那个铀的链式反应有何进展。

理论教育 2023-07-06

一念之间救活千万人　十年接力功到自然成——抗菌素的发现

但这种药大量杀伤人体的白血球，反倒削弱了病人的抵抗力，加快了病人的死亡。再说弗莱明到细菌部上任不久，就赶上第一次世界大战爆发，他立即上了前线。弗莱明这一转念不要紧，他可挽救了千万条生命。他们将过滤液稀释到各种浓度，试验于各种细菌。病菌是可以由其他菌来对抗的，这便是抗菌素，弗莱明把这个人类发现的第一个抗菌素命名为青霉素。

理论教育 2023-07-06

原子蜕变：无声间的化学喜报

前面说到汤姆生的研究已经深入到原子内部，发现了电子并提出一个原子“均匀模型”。1889年，当他十八岁的时候便勇敢地去报考新西兰大学的奖学金，无疑这将决定一个农家孩子的命运。他们自然答不上卢瑟福提的问题，而且发现他桌上有二个从未见的检波器，那手工之精令他们叹为观止。镭的放射性已引起科学界的大轰动。却说卢瑟福将这些新发现兴冲冲地去向汤姆生汇报，汤姆生自然高兴。

理论教育 2023-07-06

晴空下的乌云与死水上的清风：解读量子论的成因

物理学家们立即给它起了一个不祥的名字，叫“紫外灾变”。按照亚里斯多德的说法，物体下落时肯定是重物比轻物的速度快。伽利略不信，1590年他站在斜塔上把一个大球和一个小球同时往下一丢，结果同时落地。物理学家们惊呼晴朗的天空出现了一朵乌云。幸亏中学和大学的这两次干扰都没有动摇普朗克最终的决心。普朗克便带上十几岁的儿子到这里散心。普朗克腿一软，颓然靠在树根，呆呆地看看湖面上由近而远的一层层的波纹。

理论教育 2023-07-06

事业如爱子 看名利轻如浮云——镭的发现（下）

居里夫妇虽然宣布了镭的发现，可是还未提炼到纯镭，现在他们决心要将它捉拿归案了。比埃尔赶紧跑出来帮她将锅抬回棚子里，棚内又立即充满呛人的烟气。比埃尔和玛丽对坐在一张靠近炉子的桌旁做着化学分析。关于镭的研究就是玛丽毅然选定，他先是从旁帮助，最后干脆全力投入的。现在因为棚子里太冷，玛丽脸色都有点发紫。比埃尔立即与他的两个医生朋友合作，证明镭可以治疗狼疮和几种癌肿。各位读者，这可是一项惊天动地的发现。

理论教育 2023-07-06

以太说的被否定：小实验揭开旧理论的漏洞，裁缝难以补好百衲衣

以太成了19世纪中期物理学家们最温柔的保姆，成了他们可以信赖的上帝。汤姆生的来到自然是一大喜讯，报告那天科学界人士济济一堂。这可以根据它们在望远镜头里汇合时的干涉现象来确定。“那就说明以太在随着地球作百分之百的移动，我们应该尽量离开地面，到高空试一试是否有以太漂移。”但是迈克尔逊和莫雷把他们的装置搬到高山顶上，甚至随着氢气球上升到半空，还是测不出这种以太引起的光行差。

理论教育 2023-07-06