第662章 粒子物理萌芽！又要预言新粒子？诺奖公布！pn结与二进制！

随着费米首次将中子用于轰击实验，实验物理迎来一场史无前例的中子热。

凡是以前用α粒子轰击的实验，如今全都用中子再做一遍，说不定就有新发现。

有人想制造比费米所用的更强中子源，比如伊蕾娜夫妇。

还有人拿中子轰击单个粒子，希望产生不一样的效果。

比如，查德威克就突发奇想，用中子轰击质子会得到什么结果。

等等。

总之，在实验物理大佬们的天马行空操作下，中子很快就被玩出了。

当然，中子轰击学最正统的实验，肯定还是以费米团队为主的人工放射性实验。

每过一个月左右，费米就会发表一篇新的论文。

这时，大家就会同时知道：

“费米教授又换一个新元素轰击了。”

很快，实验物理学界已经麻木了。

比不了比不了。

其实费米的速度相比真实历史上还算慢的了。

因为他现在需要解释每个人工放射性的核反应机理，所以费的时间更多。

而且，经常有时候写不出反应方程式。

由此可见，核物理领域还有太多的秘密等待发掘。

与此同时，理论物理领域同样迎来一场革新。

量子场论的思想开始渗入到各个方向。

尤其是其与粒子学的发展更加紧密了。

粒子是量子场论的核心元素，同时又是原子学的重要扩展。

一时间，李奇维曾经提出的基本粒子物理开始诞生萌芽。

顶尖的物理学家们，开始有意地注重对于粒子的认识。

德国，汉堡大学。

泡利最近的心情比较郁闷。

如今理论物理和实验物理两面开。

狄拉克和费米等人震撼出手，引领研究潮流，搅动着物理学界的风云。

而号称上帝之鞭的泡利，却沉寂很久了。

虽然他最近也发表了不少论文，比如他提出了可以解释反常塞曼效应中磁矩与角动量关系的朗德因子。

这也算是量子力学的重要成果。

但是远远比不上狄拉克费米等人的突破性发现。

好像不相容原理就是他的巅峰了。

这对于泡利来说，是不能接受的，他还那么年轻，无法忍受自己一事无成。

于是，他开始更加深入地研究原子核内的量子力学。

如今布鲁斯教授已经搭建好了量子场论的框架，剩下的就是向其中填充了。

电磁相互作用和光子，已经被量子电动力学所终结。

根据之前爱因斯坦的经验，引力这玩意涉及到时空本质，很难和电磁力兼容。

因此，泡利和不少人一样，开始关注布鲁斯教授所预言的强力和弱力。

“如何用量子场论研究这两个可能存在的基本力呢？”

随着原子核、中子研究的不断突破，其实现在物理学界几乎已经默认强力和弱力存在了。

原因就是目前公认的两大未解之谜。

第一，质子和中子靠什么力结合在一起？

第二，中子为什么会发生β衰变？过程是什么样的？

很明显，如果认为质子和中子的结合是一种新的力，那么中子的衰变肯定就是另一种力在起作用。

不然的话，前者的力为什么没有把中子和其放射出的电子束缚住呢？

因此，强力和弱力肯定是存在的！

只不过关于它们的性质，目前还是一无所知。

泡利这些年在给本科学生上课的过程中，深入地梳理了原子核领域的内容。

在纷繁复杂的各种线索中，他决定还是从一些小问题入手。

比如，查德威克曾经在论文中提到的一个古怪的现象。

“按照质子-中子模型，中子在发生β衰变时，会变成一个质子和一个电子。”

“电子被发射出去后，就形成所谓的β射线。”

“但是这个过程中，释放的电子的能量是一个连续的能谱，有一个最大值和一个最小值。”

这一点非常古怪！

举个例子。

以氢3衰变成氦3为例。

氢3又名“氚”，是氢元素的一种同位素，原子核中有一个质子，两个中子。

当氢3其中一个中子发生衰变时，原子核就变成了两个质子，一个中子，并且还放出了一个电子。

很明显，这时候的原子核就是氦3，是氦元素的一种同位素。

但根据量子力学，氢3和氦3的原子核的基态能量都是非常稳定的。

所以，它们放出的电子的动能应该是固定的才对。

根据实验和计算，这个数值约为18kev。

这点应该很好理解。

因为原子学中的各种现象都是分立的，比如氢元素的光谱等等。

然而，现实结果却是，放出的电子的动能并不是固定的18kev，而是在0~18kev这个区间内变动。

而且绝大部分都落在2~5kev内。

这就让人百思不得其解了。

直到现在还是一个未解之谜。

泡利最近一段时间都在思考这个问题。

并且就在刚刚，他忽然有了重要的灵感。

他发现，如果借鉴粒子物理学的思想，就很容易得出一个大胆的猜想：

“一个中子在发生β衰变后，不仅生成一个质子和一个电子，还会生成一个新的粒子！”

“正是这个新粒子带走了丢失的能量，变成了粒子本身的动能！”

如此一来，查德威克发现的问题就能完美解释了。

泡利顿时神色兴奋，他觉得自己正在攻破一个了不得的发现！

那很可能是一种新的粒子啊！

绝对能够震撼物理学界。

并且，泡利还找到了一个小小的证据。

那就是量子数守恒。

中子的自旋量子数是±1/2，质子的自旋量子数是±1/2，电子的自旋量子数也是±1/2。

如今越来越多的实验表明，量子数应该是守恒的，就和能量守恒定律一般。

虽然目前这个说法还没有得到公认，但是很多量子力学大佬都相信这一点。

泡利也不例外。

如果自旋量子数是守恒的，那么中子在变成其它粒子后，自旋应该还是±1/2才对。

但是现在，质子加电子的自旋量子数只能是0或者1。

因此，必然还存在一个自旋为±1/2的粒子。

哗！

泡利的眼睛越来越明亮，他觉得自己的思路完全没有问题。

“不过，还需要从理论上深入研究一下。”

向来严格谨慎的泡利，没有被喜悦冲昏头脑，他要等仔细打磨自己的理论。

就在泡利憋着一股气时。

玻尔、海森堡、狄拉克、费米等人，都没有闲着。

大家都在默默发力，企图在明年的第五届布鲁斯会议，震惊学界！

1926年10月20日。

一年一度的诺奖公布。