第202章 150蒙德實驗室主任
看到機器中的那個鈮金屬片,和想像當中完全一樣地漂浮了起來,陳慕武也不顧和赫胥黎還有威爾斯一起發火箭、放衛星,而是甩下他們,徑直跑到了機器前。
一切都在按部就班地依照陳慕武的計劃進行著,可即使這樣,他的臉上也一直保持著震驚的表情,嘴裡不停地喃喃自語道:「見鬼了,見鬼了,怎麼可能呢?」
「陳博士,發生什麼事情了?」
威爾斯和赫胥黎也緊跟在他後面趕了過來,後者還連忙向他打聽目前的情況,生怕是今天自己帶人進入實驗室里,對陳慕武的實驗結果產生了影響和破壞。
戴維-法拉第實驗室可是如今英國最炙手可熱的一間實驗室,而有關低溫物理學超導的研究,則更是實驗室中的王牌項目。
如果因為兩個人的到來,讓陳慕武的超導實驗出了差錯,那麼他倆就一定難辭其咎,說不好還會成為英國最大的罪人。
「赫胥黎教授,實驗現象有些出乎意料,和理想導體的情況完全不一樣,」陳慕武指著氦氣溫度計上的讀數說道,「你看,現在儀器內部的環境溫度已經到達了8開爾文,這個溫度比鈮的臨界溫度要低,說明樣品此時已經進入到了超導狀態。
「按之前的設想,樣品進入超導狀態之後,就可以被視作理想導體,但理想導體是不會在磁場中浮起來的。」
「陳博士,那現在的現象說明了什麼?」威爾斯也有些不放心的跟著問道。
「不好說,」陳慕武故意搖了搖頭,「我可能要再重複幾次這個實驗,看看是不是有其他因素對實驗進行了干擾。如果在重複之後依然是這個結果的話,那麼就說明鈮,或者是其他金屬在進入超導狀態之後,並不能被視作理想導體,而需要給他賦予一種新的解釋了。」
威爾斯還想繼續追問,陳博士剛剛不是還說,材料進入到超導之後,就能懸浮在磁場當中了麼?
現在也已經出了這個結果,那塊叫做鈮的金屬,就那樣靜靜地懸浮在儀器裡面,可為什麼他卻如此大驚小怪?
可惜陳慕武不會給他再次提問的機會了,看見自己想要得到的現象終於出現,這兩位客人在實驗室里當見證人的工作也就此完成,是時候端茶送客了。
「威爾斯先生,赫胥黎教授,真不好意思,今天本來是想向二位演示一下超導的,沒想到實驗居然突發變故,似乎是產生了一種新的效應。
「接下來我將要對這種新的實驗現象進行研究,估計是沒時間向兩位繼續介紹有關超導的事情了。實在是對不住!」
「沒關係,沒關係,陳博士,你的實驗要緊。那什麼,我們就先離開吧,不打擾你繼續從事科學研究了。」
看到陳慕武的表情當中沒有焦急的神色,說話的語氣也還算平穩,赫胥黎的心終於放了半顆到肚子裡。
但他還是覺得此地不宜久留,陳慕武才剛一送客,他就急忙帶著威爾斯匆匆告退。
可威爾斯還想繼續和這個有意思的年青人多聊聊天,他說的那個把炮彈發射到天上,雖然算是老生常談,可是說以後火車不用鐵軌,就能貼地飛行這件事還是蠻有意思的。
威爾斯在臨走前不忘和陳慕武邀約下一次見面:「陳博士,等你這個實驗完成之後,很歡迎你到我的家中去做客。」
「威爾斯先生,等有機會的話,我一定會去府上拜訪。」
兩個人走後,陳慕武沒有繼續從事他的研究,而是直接關掉了機器,打掃完剩下的冷凍水果之後,就悠哉游哉地打卡下班回家。
光發現這個實驗現象不夠,等明天還要引導著他那兩個學生,讓他們針對這種實驗現象,給出一種合理的解釋才行。
施汝為雖然是發展金屬鈮超導效應的那篇論文的第一作者,可是鈮畢竟不是陶瓷,它的超導臨界溫度還不夠高,僅憑這一個小小的發現是拿不到諾貝爾獎的。
不過再加上超導體的完全抗磁性之後,就應該很有競爭力了。
「說說吧,針對這種新奇的現象,你們二位有什麼想法?」
第二天,在給施汝為和奧本海默重新演示完鈮會在進入超導態之後,自發地從磁場中漂浮起來這種新現象之後,陳慕武提出來了自己的問題。
奧本海默不明所以地搖了搖頭。
雖然他不擅長動手做實驗,更擅長理論問題的思考,可是磁學問題對他來說,仍然算是很偏的一門物理學分支。
陳老師是相對論和量子力學方面的高手,上了劍橋之後,奧本海默也一直都在這兩方面下功夫,但完全沒想到,他在磁學的研究上也有如此高的造詣。
人比人得死,陳慕武對奧本海默來說,就是一座永遠可望不可及的高峰。
這又讓他聯想到一個最近新學會的中囯成語,叫什麼高山仰止。
可施汝為就不一樣了,他在去年進入到劍橋大學之後,不光依照陳慕武的要求,在大學課堂和圖書館裡補習理論知識,還被陳慕武似有意似無意地安排進了卡文迪許實驗室,跟著磁學部的助理負責人卡皮察,還有那個他在和德布羅意一起做實驗時認識了斯通納,一起搞研究。
這一年的時間下來,施汝為雖然不能說是精通,可還是積累了很多的磁學方面的知識。
奧本海默早就已經表了態,可是陳慕武卻一直也沒有說話,而是笑吟吟地盯著兩個人,看樣子他就是在等施汝為說出自己的想法。
「漢臣兄,這塊鈮片既然能夠漂浮起來,那就說明必然會有一種升力的存在,而且這種升力的大小,最起碼要大於金屬片的重力才行。」
陳慕武點點頭,示意他繼續說下去。
「這種升力,肯定不會是空氣帶來的浮力,而它又置身在磁場當中,很容易就能讓人聯想到,這應該是一種依據磁場而產生的電磁斥力。
「再聯想到理想導體在磁場中的表現,以及和先使金屬進入到超導態,然後再加磁場的實驗現象進行類比。我認為可能是在這種鈮金屬因為降溫而進入到超導狀態之後,把它體內的磁感線全部排了出來,換一種說法,也就是它產生了一個和環境磁場方向相反的新磁場。」
奧本海默仍然是一臉懵逼狀,而陳慕武則點頭微笑:「英雄所見略同,我也是這種想法。只是光靠大腦思考還不夠,物理學是一門實驗的科學,我們接下來要做的事情,就是要來設計實驗進行驗證了。
「不過在此之前,我想我們應該先換一種元素試試看,比如說,鉛。」
鈮是一種順磁性金屬,而鉛則是一種抗磁性金屬,兩種金屬在磁場中的表現有一些不同。
如果鉛金屬片同樣也是像鈮一樣,先加磁場再降溫,進入超導態後同樣也懸浮於磁場中,那麼就能說明這種表現並不是順磁性材料所特有,而是對所有材料來說都適用,無論順磁性還是抗磁性,它們都會在超導時排出自己體內的磁感線,成為一種抗磁性物質。
邁斯納當時在做實驗的時候,也考慮了順磁性和抗磁性。
抗磁性金屬,他選擇的當然也是鉛。
只是他用到的順磁性材料,是金屬錫。
錫在進入超導狀態的臨界溫度在3開爾文,所以陳慕武才在早些時候「誤打誤撞」地發現了臨界溫度更高的順磁性材料鈮的超導性,為今天的實驗做好了基礎。
講完了自己的想法之後,陳慕武繼續當他的甩手掌柜,讓施汝為和奧本海默驗證一下鉛是否也能同樣漂浮。
他覺得這個簡單的實踐應該不會出什麼意外,可是不出意外地,意外還是出現了。
「陳老師,溫度都已經降到了5開爾文,可是磁場當中的鉛片,還是沒能像鈮那樣漂浮起來。」
跑來向他報告的是奧本海默,臉上帶著一副驚慌失措的表情。
「是麼?那我去看看。」
起身走到機器前,看著那片比之前的鈮還大還厚的鉛片,陳慕武鼻子好懸沒被氣歪。
磁場還是那個磁場,金屬卻從鈮換成了密度更高的鉛。
而且不光密度增加,連樣品的體積也都跟著增大了。
那個小小的磁場當中,能否產生足以抵消這個鉛片,甚至可以叫他鉛塊重力的斥力,還真不好說。
「這樣品是誰找來的?」
「是我,陳老師。」
一猜就知道。
奧本海默不會操縱機器,他只能幫施汝為打打下手,沒想到卻連樣品都準備不好。
「再重新找一塊鉛來吧。現在的這個樣品太大了也太重了,要不然就加大一下磁場,再試試看。」
真不讓人省心,這種事情都還要自己教。
終於經過幾次改進,鉛片也於磁場當中成功地漂浮了起來。
這種新的現象在抗磁性的鉛當中也同樣出現,也就說明這並不是只會在鈮中出現的特有現象,應該是對所有超導體全都適用的。
接下來,就該設計實驗,對超導體內部的磁感應強度進行檢測了。
施汝為和陳慕武談起這個實驗應該如何設計,奧本海默依舊在旁邊「搖旗吶喊」。
他臉上雖然帶著笑意,可心裡卻不停地在告誡自己,等實驗告一段落之後,自己也一定要好好學習一下磁學的知識。
最終兩人確定下來的實驗方法是,準備兩塊圓柱形超導體,把它們上下平行地擺到一起中間只留一個很小的間隔。
然後把一個搜索線圈放入間隔之內,線圈的另一端則連接在衝擊電流計上。
然後分別在高於臨界溫度和低於臨界溫度的兩種條件下,記錄電流計上的讀數,並進行對比。
對於施汝為和奧本海默兩個人來說,實驗能否成功,誰也說不好。
可他們的心中都期盼實驗能成功,因為如果失敗的話,就要再次為那個漂浮現象尋找一種新的理論解釋,並再為新理論重新設計實驗驗證。
可對陳慕武來說,這個實驗完全就是先射箭再畫靶,是註定會成功的。
實驗結果,和他預想的完全一致。
至此,陳慕武在實驗室里對低溫物理學的研究工作就全部都結束了,等寫完有關這種新效應的論文,在十幾年甚至二十幾年之內,他應該都不會再從事低溫物理的研究。
在半年多的時間裡,發明了有機玻璃,給瑞典的學校賺到了足夠多的經費,又搞出來了重氫和超導體完全抗磁性這兩個諾貝爾獎級的發現,陳慕武覺得這還是挺值的一段時光。
雖然他當初進行低溫物理學研究的本意,只是試圖去點歪本的科技樹。
再把論文交給主編格里高利,從《自然》周刊的編輯部大門走出去之後,陳慕武又把早就準備好的一封信投進了郵筒。
他的信和上次一樣,以一種十分謙虛的口吻,向仁科芳雄通報了自己又僥倖在超導方面,取得了一個不起眼的小成就這件事。
遠在荷蘭的仁科芳雄讀到信之後怎麼想,和陳慕武再沒有關係,反正他這次是終於要逃離低溫物理學的苦海,回歸到粒子研究的懷抱當中了……
……嗎?
有的人卻不希望這種情況發生。
得知陳慕武做完了在皇家研究所的全部實驗,打算要離開倫敦返回劍橋,老布拉格急了。
現在戴維-法拉第實驗室的名字已經在全英國家喻戶曉,實驗室的經費充足,而新的蒙德實驗室也已經選址完畢,即將開工建設。
老布拉格正準備大顯身手,實現他心中的宏圖大志,在這個節骨眼上,陳博士卻要離開?這可萬萬使不得。
能讓戴維-法拉第實驗室重獲新生,是因為老布拉格遵循了陳慕武的意見,在報紙上對英國的低溫物理學發展,進行了大力宣傳。
在建的那個蒙德實驗室,也是一個主要研究低溫物理學的專科實驗室。
現在全英國在低溫物理學實驗上水平最高的一個人,在英國人心中是他老布拉格。
而在實際水平上,則是無人能出陳慕武之右。
如果陳博士要回劍橋,那麼自己豈不是就要露怯了嗎?
正巧,那個新的蒙德實驗室還缺一個主任。
如果陳慕武留在卡文迪許實驗室,想要當上主任,最少也要熬到盧瑟福那個退休之後。
可看那個老傢伙的身板兒,再幹個二三十年,似乎都不成問題。
雖然倫敦大學的教授職位留不住你,這個一言九鼎的實驗室主任職位,還拿不下你嗎?
(本章完)