“真會想!”密立根說,但既然有理論撐腰,說明實驗結果多少有一些道理,“好吧,這篇論文我簽字發表。”
如果不提前乾預,趙忠堯的論文會被密立根壓三個多月才同意簽字。而那時候,歐洲也有一個團隊發現了類似的實驗結果。
有了論文發表的時間戳,就完成了最重要的一步,不過這還不夠。
需要讓狄拉克趕緊修正一下。
目前的狄拉克根據自己的狄拉克之海模型,認為這個帶有正電荷的空穴應該是個質子,因為在目前的理論中,隻有質子帶正電荷。
另外,狄拉克認為既然存在電子負能級,那麼理論上任何電子都可以躍遷到這個能級,——隻要向外輻射光子就可以。
當宇宙中所有的電子都變成負能量態,就很可怕了。按照狄拉克在論文中的推算,如果這種情況出現,那麼宇宙應該在一百億分之一秒內就會毀滅。
所以狄拉克之海也不是個很好的模型。(過不了幾年,它就會被量子場論替代。)
李諭隨即給狄拉克寫了一封信,討論了這個負能態的解,並附上了一些計算結果,然後寫道“從數學的角度分析,空穴的質量必須與電子質量相同,所以不應該是質量差距達到三個數量級的質子。而且我計算過,二者的湮滅時間也大不相同。”
狄拉克收到信後,研究了兩天後才回複“如果不是質子,那我們就應該會在實驗中觀測到這種奇異的新粒子。可一個帶正電的電子太離譜!如今的物理學已經形成了完美結構,甚至可以說探尋到了世界的本質。
“光子組成電磁波,質子、電子和您預言的中子構成物質,如此完美的理論框架,已經不需要外來之客。我想物理學應當會在六年左右的時間內完結。”
好吧,繼當年開爾文勳爵的兩朵烏雲之後,狄拉克也宣稱物理學要完結了。
又一個fg。
李諭隻能繼續回信“你同樣擅長數學,而且你自己的方程具有對稱性,既然這樣,一個帶有正電的電子不是很難接受。”
其實狄拉克是不太敢預言新粒子的,應該說整個物理學界都對預言新粒子極端謹慎。
要是自己這麼乾,保準會被“懟神”泡利嘲笑。
但現在李諭都這麼肯定了,狄拉克覺得沒那麼簡單,於是在經過深思熟慮後,發表了一篇論文,正式修改了自己的論文,並提出方程預言的負能量電子是存在的,他稱之為“反電子”。
這篇文章果然被泡利大神無情攻擊……其他物理學家對此沒有太大的把握,沒有立即表態。
李諭則寫了篇文章,發在《iene》上,並將兩者一起拿給趙忠堯看。
如果不是李諭,趙忠堯看到這些論文不知道什麼時候。
“正電子?!”趙忠堯果然很驚訝。
李諭說“狄拉克的論文稱之為反電子,我覺得還是叫正電子更好聽一點。”
趙忠堯做這個實驗很久了,自然看了不少文獻,想了想說“我已經猜到這種特殊的輻射不是由於康普頓散射引起,它應該起源於原子核。但考慮到反常射線的強度在不同方向上幾乎是均勻的,似乎更可能起因於二次發射過程。”
趙忠堯發現的那個“反常吸收”,簡單解釋就是在對硬γ射線被重元素鉛的散射測量中,他發現除了康普頓散射外,伴隨著反常吸收還有一種特殊的光輻射出現。
趙忠堯測定了這種特殊輻射的強度,發現它大致是各向同性的,並且每個光子的能量與一個電子質量相當的能量很接近。
李諭說“加上狄拉克先生的論文,這個結果看起來已經很明顯,所謂的‘反常吸收’,其實是由於部分γ射線在原子核周圍轉化為了正負電子對;而‘特殊輻射’則是正電子和負電子重新結合並轉化為兩個光子的湮滅輻射。”
趙忠堯更加吃驚了“我根本沒有想到會這樣。”
“所以說要多看看理論物理學的文章嘛!”李諭笑道,“當然了,具體的結果還需要精確地計算,但估計你已經算過了,隻要能吻合上狄拉克的預言,就可以正式宣布發現了一種新的粒子——正電子。用不了多久,你也可以登上諾貝爾獎的領獎台!”
趙忠堯知道這個發現的含金量,激動道“我馬上再寫一篇文章論述!”
曆史上,發現正電子的先後有三個人最早的是趙忠堯;然後是英國卡文迪許實驗室的布萊克特;另一個就是安德森。
布萊克特甚至在雲室中拍到了幾百張正電子的照片,但他一直沒有往正電子方麵想。
有意思的是,狄拉克的辦公樓就在布萊克特對麵,但兩人始終沒聊過這個問題。
主要狄拉克這人確實沉默寡言,研究的還是劍橋大學裡比較小眾的理論物理學,和卡文迪許實驗室的研究方向不太一樣。
至於安德森,就是曆史上因為發現正電子拿到諾獎的那個。安德森此時也在加州理工學院,他師從密立根,是趙忠堯的同學。
安德森與他們兩人一樣,沒有看過狄拉克的論文。安德森是在研究宇宙射線時,無意中發現了正電子。
也就是說,他同樣沒有很直接的要發現正電子的目的性,完全是一個偶然。
縱觀三人的成果,每個人都是偶然中的發現,但反過來想,其實也是偶然中的必然。
另外,曆史上布萊克特晚些時候發表了一篇文章,引用了趙忠堯的論文,但不知道為什麼他竟然把趙忠堯的論文日期寫錯了,而且聲稱趙忠堯發現的05電子伏特能量的額外散射,已經有很多人算出來了。——實際上隻有趙忠堯自己得到了這個結果。
由於布萊克特論文引用的錯誤,讓諾獎委員會以為趙忠堯的貢獻沒有那麼大,便沒有重視。
而且當時國內已經發生九一八事變,趙忠堯是個非常有愛國心的人,毅然回了國,對歐美的情況不太知悉。
現在有了李諭的乾預,趙忠堯的新論文再次一發,與狄拉克的預言相互印證後,立馬坐實了正電子被發現的事實,這塊諾獎就板上釘釘屬於趙忠堯了!
這個結果同時讓狄拉克的方程更加被學界重視,他的諾獎自然也更穩了。
加州理工學院的密立根驚歎之餘,對李諭說“你當時提到趙忠堯很可能會像吳有訓一樣得到諾貝爾獎級彆的成果,我還以為開玩笑,沒想到是真的!”
李諭樂道“我什麼時候說過不靠譜的話?”
密立根感慨道“如今貴國已經有四人獲得諾貝爾獎,與美國的數量一樣。但如果算獲獎次數,由於院士先生拿了兩次物理獎,所以在次數上竟然超越了美國,實在難以置信!”
老美目前是一塊化學獎加三塊物理獎。
“還沒有結束呢。”李諭淡定地說。
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