108太阳能量的来源

    离开座位以后的陈慕武，先是走到了负责操作幻灯机的工作人员旁边，把自己已经准备好了的写有一些公式和画着一些示意图的幻灯片，交到了这位工作人员手上。

    然后他才走上讲台，向一直都在这里等着他的洛伦兹教授点头致意。

    “陈博士，好好干，卢瑟福爵士都已经告诉过我了，他说你在卡文迪许实验室里又做出了新的发现，让我有机会的话就请你上台。可别辜负了你的老师和我，还有在座的其他人对伱的期盼，给我们这次的会议先开个好头。”

    小声鼓励完站在身边的后辈陈慕武以后，洛伦兹教授才面带笑意地走下了讲台。

    在全场掌声结束以后，陈慕武也朝着着场下坐着的诸位物理学家点头致意。

    等到掌声渐渐平息以后，他才清了清嗓子，开口说道：

    “女士们，先生们，我很荣幸能够第一个登台，在本届的索尔维会议上发言。

    “今天我这个讲演的题目，是《关于太阳以及恒星的能量来源的一种猜想》，这是我最近在卡文迪许实验室里，和爱丁顿教授一起研究的一个问题。”

    在座的众人当中，有的人经常会从报纸上看新闻报道，关心国际和国内发生的各种新闻。

    而有的人则对新闻事件不是那么关心，他们更看重的是自己手头所做的这些实验，能否取得的一个预期之中的好结果。

    所以对于太阳可能会爆炸的这种没有任何科学依据的流言，这些人根本就不会往心里去。

    他们也就不知道唯恐天下不乱的《泰晤士报》记者们曾经去剑桥大学采访过陈慕武，后者还向对方承诺，一定会通过实验现象来解释太阳之所以会发光发热的原因。

    当这些人看到陈慕武写在首张幻灯片中央的标题以后，被这个大到不能再大的题目给吓了一跳——

    这届索尔维会议的主题，不应该是“原子核和核反应”么？

    怎么陈博士一上来就开始讲起了太阳还有恒星？

    他是不是搞错了这次参加的会议，拿错了自己的演讲稿？

    这里是讨论最先进物理学知识的索尔维会议，不是什么国家天文学联合会全体大会的会场。

    在场众人中吃惊的人数不少，但是站出来提醒陈慕武的却没有一个。

    陈慕武示意操作幻灯片播放的工作人员，换到下一张幻灯片，然后一张拍摄记录了云雾室轨迹的照相底片，就出现在了投影仪的幕布上。

    “诸位请看，这是爱丁顿教授和我，利用卡文迪许实验室的那台粒子加速器，最近新做出来的一个有关原子核的反应实验。

    “这个实验是利用被加速过后的氘原子核，去轰击固定在氯化铵晶格中的氢原子，最终得到了氦元素的第一种同位素，相对原子质量为3的氦－3原子核。

    “——照相底片上的这条线，就是氦－3原子核在云雾室当中的轨迹。

    “具体通过数值计算，得出这一结论的过程，被我写到了下一张幻灯片中，请工作人员先生帮我更换一下。

    “大家之中或许有的人已经在前两期的《自然》期刊上，看到了我给期刊编辑部写的那封快讯，也看到了同在卡文迪许实验室的阿斯顿教授，对这种氦－3同位素的精确原子质量在测量所得到的数值。

    “——多谢阿斯顿教授做的这些虽然基础但十分有用贡献，有了他测量的精确质量，我们才能更好地探寻神秘而未知的微观世界。

    “把这些粒子在反应前后的静止质量加在一起，相互对比就可以得出结论，在核反应结束之后，氦－3原子核的质量是小于一个氘原子核和一个氢原子核的质量的，也就是出现了质量亏损。按照爱因斯坦教授提出来的质能方程——”

    话说到这里，陈慕武故意拉了个长音，眼神也飘向了他刚刚坐着的那个角落。

    没有听陈慕武所做的开篇演讲，已经开始和维特根斯坦悄悄讨论起有关量子力学的物理学和哲学的爱因斯坦，在听到讲台上的陈慕武点自己名字后稍微惊了一下。

    他抬起头看向挂在讲台黑板旁的幕布，看了看陈慕武在上面写的公式。

    当看到那个没有人比自己更懂的“Ｅ=Ｍｃ”之后，他才松了口气。

    只是一个最平平无奇的质能方程而已，不知道为什么陈博士每次提到这个方程的时候，总要在前面加上自己的名字。

    确认了不是在喊自己，爱因斯坦便再次低下了头，和维特根斯坦对着纸面上指指点点，看样子又进入到了有关量子力学的激烈讨论中。

    虽然不能得知他们两个人之间的战况究竟如何，可是看着双方脸上的表情，陈慕武也能简单得出一个猜测。

    会心一笑之后，陈慕武继续着自己刚才的发言。

    “这个氘原子核和氢原子核聚变成一个氦－3原子核的核反应，对外是释放能量的。

    “所以在卡文迪许实验室中成功做出了这个实验之后，便印证了爱丁顿教授在几年前就曾提出来的一种猜想，那就是太阳中的能量来源，应该并不是像一个多世纪以来人们猜测的那样，来自煤，石油或者各种有机烷烃的混合物的燃烧放热，很可能是通过核聚变，这种人类在最近十年间刚刚深入了解的一种反应方式来提供能量的。

    “关于宇宙的盘古过程，我们似乎也能从中得到同样的猜测。

    “在宇宙从一个能量质量无限大，空间范围无限小的奇点，对外膨胀的最初时刻，整个空间范围之内只充满了唯一且数量巨大的同一种元素，氢原子。

    “然后就在这一初始时刻之后，氢原子之间就开始发生聚变，产生了一个又一个更重的原子。

    “整个宇宙一边膨胀一边聚变形成新元素，才渐渐变成了我们今天所认知的这个样子。

    “在宇宙初始阶段发生的那几种聚变，现在仍然于恒星之中上演，所以我们头顶的太阳才可以持续不断的为整个太阳系提供的能量。

    “除了这个氘原子和氢原子聚变成氦－3原子的Ｄ－Ｈ聚变之外，爱丁顿教授和我基于这个核聚变反应，还有通过观察光谱得出的太阳内存在有大量氢原子的事实，为太阳内部设立了一套核反应流程：

    “首先是两个氢原子通过聚变产生一个氘原子。

    “这个剧变反应我们也曾在卡文迪许实验室的粒子加速器上尝试过复刻，只是即使把能量提升到粒子加速器的最大效果，让被加速到超过一百万电子伏特的质子去轰击另一个质子，我们也仍然不能在反应结束后发现聚变而成的氘原子核。

    “那就足以说明这个聚变反应，不是放能反应而是吸能反应。这其实是很奇怪的一件事，因为反应前后的质量总和不能说明这一点，明明两个氢原子核的质量加在一起会大于一个氦原子核。

    “可是我们在卡文迪许实验室中不管提供多大的能量，这个反应却始终都没有发生。

    “对此我们并不能做出一种合理解释，只能猜测提出一种假说。那就是这个反应在核聚变之外，可能还有其他地方需要能量，只是当今的物理学术水平，还不足以探明这些能量究竟去了哪里。”

    装着不知道中微子的存在，不知道贝塔正衰变的陈慕武，自然不能给这个反应吸能找到一个“合理”的解释。

    “而且反应想要成功，在反应前所需输入的能量是巨大的，或许比太阳能够提供的能量还要多。

    “只是如果太阳不能提供能量，让两个氢原子聚变成为一个氘原子，那么接下来的反应就都没办法进行。

    “既然硬来行不通，那么还有没有其他的办法？巧的是，量子力学还真的为这种情况提供了一种可能存在的可能性。

    “只要对氢原子的波函数进行求解，就能得到一种在宏观视角下会感觉到很奇怪的现象，那就是明明对氢原子来说是一个根本不可能翻越的势垒，可是氢原子却仿佛能够在这势垒当中钻开一条隧道，神奇地从中穿越了过去。

    “这个效应被我们称为‘量子隧穿效应’，能让氢原子核很轻松地接近另外一个氢原子核，那么他们彼此之间发生聚变反应产生氘原子核的事情，也就不足为奇了。

    “说句题外话，如果这个猜想最终被证实，那么就能说明量子力学不光可以被用在微观世界，也能被用到宏观得不能再宏观的太阳当中。”

    陈慕武故意在这最后一句话里加了重音，想要观察一下爱因斯坦对这件事的反应。

    可令他失望的是，在会场的角落里，爱因斯坦和维特根斯坦正讨论得热火朝天，他根本就没听陈慕武在讲台上的发言，更别提再抬头看他一眼了。

    这也是陈慕武设想中的情况之一，他没往心里去，继续发言道：

    “而后氘原子核和又和氢原子核聚变产生氦－3，在这个反应当中释放了大量的能量，很可能就是太阳的能量来源。

    “这只是爱丁顿教授和我基于在卡文迪许实验室中得到的实验现象，对太阳内部可能存在的核反应所进行的一种猜测。

    “至于这种猜测是否正确，可能还需要物理学家和天文学家们联起手来，利用更进一步的实验和观测，对这个想法进行验证。

    “氦作为上个世纪首次在太阳谱线中观测到的元素，在太阳当中大量存在的不是氦－3这种同位素，而是氦－4。

    “为了更加符合太阳内部的实际情况，我们还可以在刚刚那两个猜测得到的核反应之上，外加一个新的核反应。——请帮我再切换到下一张幻灯片。

    “两个氦－3原子核，可以聚变成一个氦－4原子核，同时释放出两个质子。

    “因为是在索尔维会议开幕前半个月内，我们才做成了这一系列核反应，所以最后一个反应目前还没得到验证，只是我的一种猜测。

    “等会议结束之后，回到剑桥大学，这个核反应将是我接下来的工作重心。

    “如果把前面提到的三个核反应结合到一起的话，那么这个太阳系中的核反应过程，可以综合写作四个氢原子核，通过一系列聚变反应生成一个氦核，并释放出若干能量。

    “这个核反应正是几年之前，爱丁顿教授在他的某一篇论文中，曾经提出来的一种猜测。

    “现在看来，爱丁顿教授的理论很可能不是猜测，而是一种现实。”

    讲完幻灯片上的全部内容，陈慕武干净利落地鞠躬下台，一点儿也不拖泥带水。

    至于提问，这次会议设置有专门的讨论时间，也就不在演讲后另设提问环节。

    台下坐着的诸位物理学家当中，有的人在讨论量子力学根本就没听讲，有的人听懂了，有的人也是有点懵逼。

    这其中还有一位，则是既听懂了，又一脸懵逼。

    爱丁顿实在是想不明白，这些个实验和通过实验总结出来的结论，明明大部分都是陈博士一个人做出来的，可他为什么要在整个演讲过程中，一次又一次地提到他自己？

    而且他还在最后几乎把功劳都推到了自己的身上，那感觉就像是强行要把自己说成是发现了太阳奥秘的第一人。

    来之前在剑桥大学的时候，陈慕武可从来没跟自己通过气，还有这么一种情况啊？

    他今天究竟是怎么一回事？

    爱丁顿很想把刚刚还走过自己身边的陈慕武给拦下来，向他询问具体的情况。

    可他的大脑却阻止了他这么做，陈慕武才刚刚在台上对着他一顿夸赞，现在自己就来这么一出，很容易让在场的物理学家们误会，是不是陈博士和自己之间有不和。

    如果这个流言传出去的话，到时候丢人的就不是他们两个人，而是一整个英国的物理学界。

    陈慕武不知道爱丁顿的内心所想，他信步走回到了自己的座位旁边，刚好和抬起头来的爱因斯坦对视了一眼。

    (本章完)