在運(yùn)氣還沒(méi)到來(lái)之前
我們應(yīng)該積攢的是實(shí)力
...
如果說(shuō)這個(gè)世界上有一種人是注定要拿諾貝爾獎(jiǎng)的
那么這對(duì)夫妻檔絕對(duì)就是擁有這種天賦的一類人
他們來(lái)自史上最強(qiáng)的科學(xué)世家——居里家族
在這個(gè)擁有最強(qiáng)大腦的家族中，包括他們?cè)趦?nèi)曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)五個(gè)獲得諾貝爾獎(jiǎng)的人
左伊蕾娜·約里奧·居里，右弗雷德里克·約里奧·居里
這對(duì)夫婦檔的妻子是居里夫婦的女兒伊蕾娜，丈夫是居里實(shí)驗(yàn)室的助手弗雷德里克·約里奧
后人稱他們?yōu)榧s里奧·居里夫婦或者小居里夫婦
這么強(qiáng)大的背景早已讓他們的人生贏在起跑線上了
更過(guò)分的是他們?cè)驗(yàn)?strong>三次重大失誤把諾貝爾獎(jiǎng)三次拱手讓人
最后他們還是因?yàn)椤鞍l(fā)現(xiàn)和合成人工放射性元素”而獲得了1935年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)
但之前的三次失誤也足夠把居里夫人氣得從墳?zāi)估锩嫣鰜?lái)了
小居里夫婦在實(shí)驗(yàn)室
第一次是與中子擦肩而過(guò)
第二次是視正電子而不見(jiàn)
第三次是打開(kāi)核裂變的大門，然后又把這扇大門直接關(guān)上走人
也就是說(shuō)，如果他們能抓住這三次機(jī)會(huì)，他們就會(huì)獲得四次諾貝爾獎(jiǎng)，你沒(méi)聽(tīng)錯(cuò)就是四次
目前世界上拿最多次諾貝爾獎(jiǎng)的也就是她的母親——居里夫人拿了兩次諾貝爾獎(jiǎng)而已
居里夫人和她的兩個(gè)女兒，左邊是伊蕾娜·居里
第一次與諾貝爾失之交臂——與中子擦肩而過(guò)
其實(shí)中子的概念是由盧瑟福在1920年的一次學(xué)術(shù)報(bào)告中提出的
那時(shí)他對(duì)“質(zhì)子-電子”模型產(chǎn)生了極大的懷疑
他預(yù)言道：“在某些條件下，一個(gè)電子有可能更緊密地同氫核相結(jié)合，從而形成一個(gè)中性偶極子”
1928年玻特和貝克爾用天然放射性元素釙（Po）放出的α粒子轟擊鈹
得到一種穿透力很強(qiáng)的未知射線，當(dāng)時(shí)他們猜測(cè)這是一種γ射線
歐內(nèi)斯特·盧瑟福
小居里夫人為了研究這種未知射線，便用這種未知射線去轟擊石蠟和其他含氫物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)此時(shí)會(huì)放出速度極大的質(zhì)子
然而γ射線是由質(zhì)量幾乎為零的光子組成的，本身并不具有從原子中打出質(zhì)子所需要的動(dòng)量
即使意識(shí)到這一巨大的矛盾，但他們還是沿著玻特的錯(cuò)誤思路繼續(xù)走了下去
牽強(qiáng)地認(rèn)為這種未知射線是一種高能的γ射線
于是在1932年1月18日，他們就草草地將這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果寫成了論文
小居里夫婦的實(shí)驗(yàn)原理圖，不可見(jiàn)粒子其實(shí)就中子
而當(dāng)查德威克看到他們夫妻倆發(fā)表的論文時(shí)，真的是喜出望外——這不就是我一直苦苦找尋了十多年的中性粒子嗎！
于是查德威克馬上動(dòng)手重復(fù)了約里奧·居里夫婦的實(shí)驗(yàn)
并且把這種未知射線引入磁場(chǎng)中，發(fā)現(xiàn)這種射線并不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，可以確定它就是由中性粒子組成的
由于小居里夫婦實(shí)驗(yàn)有如此高的完成度，查德威克在之后不到一個(gè)月的時(shí)間就發(fā)表了自己發(fā)現(xiàn)中子的論文
查德威克
很快關(guān)于原子核的“質(zhì)子-電子”模型被推翻，新的原子核模型出現(xiàn)
而且因?yàn)橹凶邮遣粠щ姷?，極易接近原子核
這也給核反應(yīng)帶來(lái)了一顆能夠直接打進(jìn)原子核的“炮彈”
例如后面的鈾核裂變，人工放射性核素等都是用中子作為“炮彈”來(lái)實(shí)現(xiàn)的
可以毫不夸張地說(shuō)，是中子轟開(kāi)了人類進(jìn)入原子能時(shí)代的大門
直接得益于約里奧·居里夫婦實(shí)驗(yàn)的啟示，查德威克因此也榮獲1935年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)
伊蕾娜與愛(ài)因斯坦
這一項(xiàng)如此重大的發(fā)現(xiàn)就這樣從約里奧電居里夫婦指尖溜走
當(dāng)約里奧看了查德威克的論文后，他懊悔地用拳頭猛敲自己的腦袋說(shuō)：“哎，我真的是笨，中子存在的80%證據(jù)我都有了，就是沒(méi)能點(diǎn)明！”
確實(shí)，這真的氣，但是又有什么辦法呢
但是更氣的事情是，這種情況還真的不止發(fā)生了一次
這一次，是對(duì)正電子視而不見(jiàn)
在1932年，美國(guó)物理學(xué)家安德森在研究宇宙射線對(duì)鉛板的轟擊時(shí)，他用云室拍到一種奇特的粒子徑跡
它與電子的徑跡十分相似，但是偏轉(zhuǎn)的方向卻是和電子相反的
安德森經(jīng)過(guò)對(duì)它質(zhì)量和電荷量的計(jì)算
認(rèn)定這不是質(zhì)子而是一種帶正電荷的電子
這完美印證了1928年狄拉克方程預(yù)言的“存在一種與電子質(zhì)量相同而電荷相反的粒子”
這使人們認(rèn)識(shí)到整個(gè)世界中存在著反物質(zhì)的“半邊天”
當(dāng)時(shí)那篇關(guān)于發(fā)現(xiàn)自由正電子的論文一發(fā)表，就立馬引起了世界性的轟動(dòng)
安德森也同時(shí)摘得了1936年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的桂冠
卡爾·大衛(wèi)·安德森
然而實(shí)際上，安德森并不是觀察到正電子的第一人
當(dāng)時(shí)安德森發(fā)現(xiàn)正電子的消息傳到小居里夫婦那里
于是他們立馬翻出之前在云室中拍攝到的正電子軌跡的照片
然而當(dāng)時(shí)他們并沒(méi)有認(rèn)真深究這一奇特的現(xiàn)象，而是錯(cuò)把這種正電子理解為向放射源回流的電子
也就是說(shuō)，在這短短的半年多時(shí)間內(nèi)，約里奧·居里夫婦再次錯(cuò)過(guò)了發(fā)現(xiàn)正電子的機(jī)會(huì)與諾貝爾獎(jiǎng)失之交臂
有人說(shuō)約里奧·居里夫婦是因忽視學(xué)術(shù)交流才失去發(fā)現(xiàn)中子和正電子的機(jī)會(huì)
如果當(dāng)初他們有注意到盧瑟福的中子預(yù)言和狄拉克的正電子預(yù)言
就不會(huì)發(fā)生如此讓人惋惜的事情了
然而人生在世，總是得遇到點(diǎn)挫折的
小居里夫婦就是這么牛逼，在哪里摔倒，下次還在那里再多摔一次
很快地他們迎來(lái)了第三次與諾獎(jiǎng)失之交臂的人生體驗(yàn)——錯(cuò)過(guò)核裂變的發(fā)現(xiàn)
而這次代替約里奧·居里夫婦登上諾貝爾領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)的是奧托·哈恩
他和查德威克發(fā)現(xiàn)中子一樣，完全的得力于約里奧·居里夫婦的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)
在1938年，約里奧·居里夫婦開(kāi)始用中子轟擊鈾元素的實(shí)驗(yàn)
結(jié)果他們?cè)诜磻?yīng)產(chǎn)物中分離出一種半衰期為3.5小時(shí)的放射性元素
但是他們認(rèn)為這是一種新的神秘的“超鈾元素”，而且并沒(méi)有對(duì)此繼續(xù)深究下去
奧托·哈恩
當(dāng)哈恩看到小居里夫婦他們的論文時(shí)，戲劇性的事情再次發(fā)生了
他當(dāng)時(shí)激動(dòng)得整個(gè)人像被雷劈中了一樣，急忙鉆進(jìn)實(shí)驗(yàn)室
接下來(lái)幾天緊張得連吃飯時(shí)間都不敢浪費(fèi)，一直在實(shí)驗(yàn)室做研究
在1939年1月16日他正式公布了找到了鈾核裂變的結(jié)果
這個(gè)使人類進(jìn)入新紀(jì)元的發(fā)現(xiàn)也使哈恩獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)
據(jù)說(shuō)當(dāng)時(shí)約里奧還因此時(shí)把自己鎖在房間里幾天不肯說(shuō)話
人家吃一蟄長(zhǎng)一智，小居里夫婦是吃了三蟄才長(zhǎng)了一智
在1932年9月，他們開(kāi)始用α粒子去轟擊鋁原子核
然而別人做這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)候都沒(méi)發(fā)現(xiàn)有正電子
就只是他們兩夫婦做的時(shí)候觀察到有正電子飛出
伊蕾娜與居里夫人
雖然當(dāng)時(shí)他們也覺(jué)得很奇怪，但還是不以為意地想把機(jī)器關(guān)了去休息
而此時(shí)一種神奇的現(xiàn)象出現(xiàn)了，他們發(fā)現(xiàn)鋁箔還是不斷地射出正電子，甚至持續(xù)了半個(gè)多小時(shí)才消失
這是時(shí)候他們才嗅到了一絲有大事要發(fā)生的味道
α粒子轟擊鋁原子核
放射性的磷同位素放出正電子，形成穩(wěn)定的硅同位素
于是他們重復(fù)了上面實(shí)驗(yàn)，然后再逐漸減少α射線的能量
發(fā)現(xiàn)質(zhì)子，中子都完全停止放出了
但是正電子還是持續(xù)放出來(lái)，然而這不就是和天然放射性元素放出電子的情況一樣嗎
原來(lái)他們用α射線轟擊鋁原子核時(shí)，便產(chǎn)生了具有放射性的磷同位素
這種具有放射性的磷同位素會(huì)發(fā)射出正電子，逐漸變成穩(wěn)定的硅同位素
這個(gè)結(jié)果實(shí)在讓他們喜出望外，欣喜若狂
很快，他們便在《自然》雜志上發(fā)表了關(guān)于“人工放射元素的合成與研究”的論文
這個(gè)重大的發(fā)現(xiàn)為之后人工制造各種放射性同位素開(kāi)辟了廣闊的道路
同時(shí)也圓了之前三次與諾獎(jiǎng)失之交臂的遺憾
他們?cè)诟冻隽?9%的汗水之后，終于迎來(lái)了最后那1%的靈感
確實(shí)，能夠擁有四次這么接近諾貝爾獎(jiǎng)的體驗(yàn)
是完全足以看出約里奧·居里夫婦在科研上的實(shí)力的
然而拘泥于陳舊的定念和缺乏對(duì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的敏感性也是非常致命的
后來(lái)有人開(kāi)玩笑道，居里家上輩子肯定是拯救了世界
上帝才會(huì)給他們連續(xù)送了三次諾貝爾獎(jiǎng)，但這些遲鈍的家伙都沒(méi)有反應(yīng)過(guò)來(lái)
送到第四次的人工合成發(fā)射性元素的現(xiàn)象實(shí)在是太明顯了
如果他們還是發(fā)現(xiàn)不了，上帝可能就要去自殺了
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