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第五百五十九章 玻尔的三部曲

吃完晚饭后,柯南·道尔不知从哪里搞来了一套星战系列,让李谕签个名:“我也很喜欢这套科幻题材小说,可惜随身未带,只能临时从其他船员手里买了一套。”

李谕笑道:“那你也要给我这套《福尔摩斯全集》签个名,这叫礼尚往来。”

柯南·道尔拿出笔,签下自己的名字,然后问道:“院士阁下有没有东方类型的探案故事?”

探案是个大题材,李谕虽然没仔细研究过,但看过不少相关电影。

——没见过猪跑,也吃过猪肉嘛。

李谕随便给他讲了个《误杀》的故事,只不过稍做了一些时代上的修改,并且把背景放在了广州。

柯南·道尔听后果然十分喜欢:“很好的故事!还有没有更加神秘一点的?”

李谕问道:“神秘一点指的是?”

柯南·道尔说:“东方应该有非常多诡异莫测的传说,比如我就知道人死后有幽冥地府的概念。”

李谕说:“那些是神话故事。”

柯南·道尔说:“我相信灵魂肯定存在,通过某种方式,比如借由灵媒,人一定可以与灵魂沟通。”

李谕才知道这位顶级侦探小说家还是个“唯灵论”信徒,就是相信灵魂存在的人。

李谕问道:“道尔先生,如果真有灵魂,它是以什么形式存在的?”

柯南·道尔说:“能量,或者电磁波。”

现在科学的影响力极强,别管学不学理工科,肯定知道点科学知识,不然真的会落伍。

作为目前最热的几个科学话题之一,电磁波出现后,确实为“唯能论者”提供了很多“理论支持”。

李谕说:“能量与电磁波都可以通过仪器轻易探测到,但能量很难保持某一种形状,而且说不上神秘;至于电磁波,它以光速传播,若鬼魂是电磁波,那它们一秒钟就绕地球转好几圈,根本来不及说一个字母。”

柯南·道尔沉思片刻,问道:“一秒钟就绕地球好几圈?”

李谕说:“差不多七圈半。”

“看来这种说法还有漏洞,”柯南·道尔摸了摸自己的烟斗,然后说,“不过我坚信还有其他能够让灵魂存在的形式,因为我见过有灵媒同鬼魂交流。”

李谕说:“鬼魂没有声带,似乎不能说话;也没有神经元,无法思考,我实在想不通他们还有什么可以进行交流的方式。”

柯南·道尔遇到过不少反对唯灵论的人,包括教会人员,但还是头一次见到用这种严谨的科学方式反对唯灵论的。

不过柯南·道尔相当坚定:“我会找到直接证据的。”

李谕笑道:“恐怕这比研制出肺结核的解药又要困难无数倍。”

柯南·道尔在座椅上往后一仰:“要做的事好多,简直没有休息时间。最近的写作计划得推迟一下,专门与灵媒研究研究沟通灵魂的方式”

——

轮船抵达伦敦港后,一名中年人正在码头等待柯南·道尔。

“巴利先生,你等了多久?”柯南·道尔问道。

巴利说:“不算久,还不到一个小时。”

柯南·道尔对李谕说:“这是我的朋友,一位小说家。如果你有孩子,可以买一本他写的《彼得·潘》,很有趣。”

李谕说:“谢谢建议。”

詹姆斯·巴利说:“快点,道尔医生,快赶不上今天的板球比赛了!”

柯南·道尔提起行李箱:“我甚至来不及回一趟住所。”

巴利说:“我已经雇好一辆马车,看完比赛把你送回去。”

柯南·道尔回头对李谕说:“抱歉,李谕先生,我们改天再见。”

巴利听到李谕的名字,问道:“您就是那位年轻的东方院士?”

李谕道:“巴利先生,你好。”

巴利说:“可惜这种场合见面太仓促了,你也一起去看板球比赛吗?”

李谕摊摊手:“我不懂板球规则,还是算了。”

巴利说:“真遗憾。”

柯南·道尔随后坐上了他的马车,两人先行离去。

李谕则来到剑桥大学,这里刚举行了一场汤姆逊主持的物理学讲座,内容是现在越发火热的相对论。

李谕虽然没赶上讲座,但在结束后遇到了量子力学的超级大佬——玻尔。

他刚刚升任讲师,过程比大神爱因斯坦顺利许多。

“玻尔先生,一起喝杯下午茶吗?”李谕问道。

“原来是李谕先生!”玻尔说,“您竟然也喜欢上了英国人这项浪费时间的习惯。”

李谕笑道:“毕竟我在这里没有办公地点。”

两人来到一家茶餐厅,各要了红茶和点心。

玻尔的手提箱装得很满。

李谕问道:“你也对相对论感兴趣?”

玻尔说:“事实上我只是代替卢瑟福先生参加,但相对论的一些观点确实蛮有意思。”

李谕看着手提箱问道:“你写的论文?”

“只是初稿,我发现了一个非常震惊的事情,或许可以解释困扰人们多年的原子稳定性问题,”玻尔滔滔不绝地说起来,“经典的物理学规律不可能应用于微观原子层面,如果可以像普朗克、爱因斯坦还有李谕先生您一样,把眼光放到量子上,然后建立一种新理论,一种与经典的物理学规律不同的理论,似乎就能够完美解决原子稳定性问题。”

李谕马上明白了,手提箱里的就是玻尔这两年在研究的能级理论,——奠定二十世纪初量子力学根基的重要基石。

李谕问道:“听起来,你还有一些难以解决的问题?”

“是的,”玻尔毫不避讳,“我已经与卢瑟福教授讨论过几次,如果能从您这再获得一些启示就太好了。”

李谕说:“请讲。”

玻尔拿出自己的一些手稿:“我在色散问题方面取得了一些进展。但在这一过程中遇到了起源于其体系不稳定性的严重困难,这种困难使我无法将计算进行到所希望的程度。”

李谕看了看他的手稿,说道:“你的数学基础很不错嘛。”

玻尔说:“可我试过许多方法,还是无法找到如何把量子概念结合到卢瑟福模型中去的金钥匙。”

玻尔已非常接近能级理论,目前只是遇到了一些数学上的小问题。

李谕一眼就能看出问题所在,于是说道:“玻尔先生,你的原子结构理论能不能解释原子的某些光谱公式?”

玻尔一愣,说道:“我从来没有考虑过这个问题,光谱如此复杂,恐怕我的原子结构模型没有希望。”

李谕说:“光谱并不复杂,里面存在规律,而且已经有人总结了出来,称为巴尔末公式。”

李谕在一张空白纸上写下了巴尔末公式,公式非常简单。

二十世纪初物理学四大难题中,有一个就是氢原子光谱问题,应该也是第一个提出来的。

恰巧一个叫做巴尔末的瑞士数学家当时正苦于没什么难题研究,感觉非常没意思。

一个大学物理教授于是对他说:“氢原子光谱,了解一下!”

没想到巴尔末数学天分非常高,仅仅两周后,就给出了巴尔末公式,总结得还相当好。

不过这个公式很显然是经验公式,巴尔末靠数学直觉凑出来的。至于为什么符合得这么好,他自己也不知道。

玻尔这种级别的大师,随便一点就够。

他看到巴尔末公式,直接打了个冷战,放下手中的红茶,颤抖着拿起那张纸,几分钟后喃喃道:“清楚了,所有问题对我而言都清楚了!”

巴尔末公式(在章末评论区会列出来)不仅对氢原子光谱总结得很好,还有个最大的特点:只能取正整数。

一提到“正整数”“不连续”这种字眼,就和量子理论有千丝万缕的联系。

玻尔拿起笔,立刻卡卡一顿算。

李谕则好整以暇地在旁边喝茶吃点心,继续阅读《福尔摩斯探案集》。

大约一个多小时后,玻尔高兴道:“我推导出巴尔末公式了!”

实际上巴尔末公式只是玻尔能级公式的一种特例情况。

然后他兴奋地说:“基于公式,我有一个大胆想法,原子内部只能释放特定能级的能量,说明电子只能在特定的势能位置之间转换。

“也就是说,电子只能按照某些特定轨道运行。这些轨道必须符合一定的势能条件,从而使电子在这些轨道之间跃迁时,释放特定能级的能量,并符合巴耳末公式。

“在这一过程中,电子释放或吸收的能量,有能级之分,就像上下楼梯的台阶,必须具有一定的高度差别,而不能像经典理论假设的那样是连续而任意的。”

玻尔已然触及问题核心。

李谕说:“如此崭新的物理理论,希望卢瑟福教授会给你签字。”

目前想要发论文,大都需要导师签字。

——后世已经没有这种硬性要求。投稿后,杂志社自己会找人审稿。

玻尔说:“卢瑟福先生一直支持我的研究,他一定会同意的。”

李谕笑道:“卢瑟福先生两年前刚刚推出行星模型,你立刻就将其推翻。”

玻尔也有点不好意思:“但卢瑟福先生也爱真理。”

李谕说:“还有一件事我要提醒你,将量子理论与经典力学混合在一起,会引起很大的波澜,必然有许多人反对。另外,你的假设中存在一个问题,或许你自己也意识到了,那就是当电子从一个稳定态过渡到另一个稳定态时,它将以什么频率来振动?在经典理论看来,你似乎必须假设电子事先就知道它将在什么地方停下来。”

李谕提的问题几乎一针见血,此后将引起十多年的争论。

不过量子力学是个持续发展的过程,不可能一上来就完备,能级理论已经妥妥的划时代,足以让玻尔无可争议地名垂青史。

怎么吹都不过分。

卢瑟福能被称为“诺奖幼儿园园长”,说明很有伯乐能力,毫不犹豫给玻尔签了字,只是感觉论文过长,要求他分成三篇发。

几天后,玻尔的三篇论文刊登在了英国《哲学杂志》上,题目分别是《论原子和分子的构造》《单原子核体系》和《多原子核体系》。

即大名鼎鼎的“玻尔三部曲”。

能级理论对李谕来说太熟悉了,甚至知道它的演变方向,以及此后量子力学如何发展。

能级理论只能解释氢原子光谱,索末菲后来又拓展成了椭圆轨道,并且引入了相对论。

总之对二十世纪的物理学来说,能级理论实在太重要了。

李谕知道玻尔的理论一定会引起许多人的反对,马上写了一篇文章,表达自己对其的支持:

“我坚信,这是物理学自然观方面的一次巨大发展。在整个原子世界笼罩着一种神秘气氛时,是玻尔的理论打开了新的视角,使我们看到了一个新的世界,一个非常奇妙的世界。我认为在量子理论的发展过程中,玻尔的理论迈出了最伟大的一步。”

年轻的莫斯莱(原子序数提出者)看到论文后,也立刻表达了支持:

“玻尔的理论正在对物理学发生了不起的影响,我相信,当我们真正清楚原子是什么的时候(我相信用不了几年的时间),玻尔的理论即使细节上有差错,也仍然值得充分信赖。”

量子力学的开拓者和支持者基本都是年轻人,因为实在过于颠覆。

普朗克作为量子力学开山祖师爷,也没敢完全站在量子理论这一边,他有一句名言:“新科学事实之所以能取得胜利,并不是他把所有反对者说服了,而是反对者都死了。最终熟悉新科学的年轻人长大了。”

英国这边搞量子力学的人很少,玻尔是丹麦人,导师卢瑟福不算量子力学圈的,唯独一个量子力学超级大佬狄拉克,现在才十岁。

所以玻尔还是找到李谕继续研究。

“先生,估计最多一周,欧洲大陆的评价就会如雪片一般过来。”

李谕能猜到这种情况:“正好一周后要在英国举办一场国际物理学会议,我们提前做点准备。”