第248章 元素周期表錯了!索迪一文封神!布魯斯的預言又一次實現!
1910年對於物理學來說實在太重要了。
布魯斯會議後的第一年,物理學的成果就好像發生井噴一般,讓所有人目不暇接。
而且每一種成果,都幾乎是諾獎級的,都足以震驚物理學界。
不少年輕物理學者感嘆:原來這就是物理黃金大世。
簡直讓人慾罷不能。
每個人都想成為那個幸運兒,一鳴驚人,在物理學史上留下自己的名字。
就在人們認為1910年的成果已經足夠多時,又一項重大發現瞬間引爆了科學界。
倫敦大學學院,化學系。
化學諾獎得主拉姆齊,正在和一位青年人說話。
「索迪,你想好了嗎,你這篇論文必將引起軒然大波。」
「雖然你曾經和盧瑟福合作過,但這個理論還是過於大膽了。」
索迪笑道:「布魯斯會議上,布魯斯教授已經提出了這個問題,我只不過是找到一個適合的理論。」
「元素周期表是時候要改改了!」
雖然已經知道了結果,但是拉姆齊還是忍不住震驚。
那可是元素周期表啊!
堪稱所有化學家心目中的聖經。
如今竟然要被證明是錯的了。
索迪顯得意氣風發。
他之前在加拿大和盧瑟福工作一段時間後,就返回了英國,與拉姆齊合作。
索迪在回來後,繼續從事放射性工作。
隨著他和盧瑟福提出的元素蛻變假說發表以來,人們不斷用各種方法製備新的放射性元素。
主要手段就是從鈾、釷、錒等放射性元素中,分離出新的放射性元素。
到如今,被分離出的新元素已經達到了30多種。
新元素太多了,元素周期表中根本沒有足夠的位置來放這些元素。
拉姆齊感嘆道:「自從1869年,門捷列夫發表元素周期表以來,它就一直支配著整個化學。」
「元素按照原子重量排序,清晰而簡潔。」
「沒想到,竟然是錯的。」
索迪也感嘆道:「這就是物理學的黃金時代。」
「有太多的理論會被改變。」
「墨守成規者只能被淘汰。」
「我現在對布魯斯教授已經佩服的五體投地。」
「他根本都沒有研究過放射性,就能憑藉直覺發現元素周期表的不合理之處。」
「這實在匪夷所思。」
「玻爾筆記我也看了,裡面對於放射性的發言,布魯斯教授的話都極為關鍵。」
「他說他在盧瑟福解釋完放射性本質的那一刻,就聯想到了元素周期表的問題。」
「他還曾和盧瑟福教授私下討論過。」
說到這裡,索迪突然苦笑一聲。
「可惜,盧瑟福教授一直看不上化學,他根本懶得研究元素周期表。」
「不然也就沒我什麼事了。」
拉姆齊也笑道:「盧瑟福那個小傢伙,簡直比布魯斯還要狂妄。」
「我要找個時間,讓瑞利勳爵管管他這個徒孫。」
說完兩人哈哈大笑。
1910年10月1日,《自然》期刊再發重磅級論文:《論放射性元素在元素周期表中的位置》
論文中,索迪首先描述了當前元素周期表的混亂。
比如鈾在經過放射性後,變成一個新元素,稱為鈾X。
鐳經過一系列放射性後,也成為了一個新元素,稱為鐳D。
化學家們發現,鈾X和釷元素的化學性質相同,但原子重量不同。
鈾X的相對原子重量是232,釷是234。
鐳D和鉛的化學性質相同,原子重量也不同。
鐳D是210,鉛是207。
此刻,論文中還舉了很多其它類似例子。
按照現有元素周期表的規則,元素在表中的位置只與其重量有關。
那麼這些新的元素,就無法放在合適的位置了。
因此,索迪大膽提出了一個假說:同位素。
索迪在論文中認為:應該把化學性質相同的元素放在元素周期表中的同一位置。
這就是同位素的概念。
即在元素周期表中位置相同的一類元素。
比如鈾X和釷,在元素周期表中應該是一個位置。
但是這就產生了一個新的問題。
也是李奇維在布魯斯會議上提出的問題。
既然元素不是按照原子重量排序,那是按照什麼規則呢?
為了解釋這個問題。
索迪在論文中又提出了兩個概念:元素序數和位移規律。
所謂元素序數是指,元素周期表的排列不是按照原子重量,而是按照原子核中的電荷數排列。
比如氫原子的氫核有一個正電荷,所以排在第一位。
氦核有兩個正電荷,所以排在第二位。
以此類推
並且元素的化學性質,只與核外電子數量有關。
這樣一來,問題就解決了。
鈾X其實就是釷232。
釷232和釷234隻是重量不同,但他們的核電荷數和核外電子數完全一樣,因此性質相同。
所以在元素周期表中是一個位置。
以後區分它們只要在元素後面加上原子重量即可。
而位移規律是指,元素在發生放射性蛻變後,比如放射出一個α粒子,則新生成的元素在元素周期中向前移動2位。
因為α粒子就是氦核。
相當於元素的元素序數減去2,原子重量減去4。
根據同位素概念和位移規律,索迪把天然放射性元素歸納為三個放射系列。
分別是:鈾-鐳系、釷系、錒系。
同位素概念解釋了這幾十種系列元素的位置問題。
而位移規律解釋了它們之間的變化關係。
按照位移規律推算,三個放射系列的最終產物都是鉛,但各系列產生的鉛的原子重量卻不一樣。
至此,索迪對元素周期表的改進完成。
論文一經發出,瞬間在化學界引起了巨大震動!
元素周期表竟然錯了?
無數化學家只感覺天都要塌了。
他們奉為圭臬幾十年的理論,如今竟然是錯的。
任何人都無法接受這個事實。
「我的上帝啊,物理學和生物學都經歷了翻天覆地的改變,如今終於輪到化學了嗎?」
「我的博士畢業課題就是元素周期表的研究,那我豈不是推倒重來了?」
「難以想像,元素周期表竟然也有被推翻的一天。」
門捷列夫在發表元素周期表後,當時的科學家把它放到了至高的位置上。
認為其和用筆發現海王星一樣,都是人類智慧的最高體現。
表現了人類對於自然規律的征服。
這樣一種偉大的理論,怎麼可能會是錯的呢?
然而事實勝於雄辯。
索迪的論文有理有據,讓人根本無法反駁。
可以說,是物理學的發展,導致了元素周期表出現了各種問題。
如今只不過是集中爆發而已。
參加第一屆索爾維化學會議的大佬們,無不對索迪的發現表示恭喜。
從此以後,化學家真正算是有了自己的理論。
而不是要依靠物理學家施捨了。
而索迪也憑藉這項成就,一戰封神!
成為了化學領域的超級大佬。
真實歷史上,其實元素序數概念及位移規律是玻爾最先發現的。
但當時他是在盧瑟福的手下工作。
所以發表論文需要經過盧瑟福的同意。
玻爾把自己的猜想拿給盧瑟福看後,後者說道:不要無端猜想。
而且盧瑟福自己一直看不上化學,他也不希望自己的學生整天陷在化學裡。
所以,玻爾的論文就一直沒有發表。
後來就被索迪捷足先登了。
玻爾也因此痛失一個化學諾獎的機會。
不過,這一切,對於玻爾來說都不重要。
因為和化學界的震動不同,物理學界對此事到顯得比較平靜。
索迪的成就說到底,還是物理學在化學中的衍生。
他沒有發現新的物理現象或定律,只是把放射性的成果,運用到元素周期表中而已。
然後加上自己的兩個猜想,完善了元素周期表。
在如李奇維、普朗克、湯姆遜等頂級物理學家看來,這個成果一般般。
遠遠達不到讓他們震驚的程度。
換句話說,這種成果屬於那種,就算索迪不發表,也會有其它人發表的那個類型。
但是在化學領域,那就完全不一樣了。
就和神創論對於生物學家來說,同樣意義非凡。
1910年帶給人們的震撼實在太多了。
物理學、化學、生物學,自然科學最重要的三大學科,全都爆發出最重要的成果。
當人們仔細梳理這些成果時,卻發現一個驚人的事實。
那就是所有的成果,都和布魯斯有或多或少的關係。
即便是索迪的工作,也是第一屆布魯斯會議的遺留問題之一。
而且當時布魯斯還明確指出了原子重量排序是有問題的。
索迪又一次證明了布魯斯是對的。
那個男人根本不會犯錯!
想想就讓人不寒而慄。
仿佛所有人都活在布魯斯的影子之中。
他一個人就代表了整個自然科學。
國王學院內,李奇維正在和玻爾邊走邊閒聊。
玻爾崇拜的地看著李奇維。
無論外界多麼的風起雲湧,都無法在導師的臉上掀起絲毫情緒。
他就是自然科學領域的神靈,俯瞰眾生。
李奇維突然感嘆道:「天下英雄,猶如過江之鯽。」
「這場大世總算是拉開帷幕了。」
玻爾順勢馬屁道:「如果說勞厄、布拉格等人是大戲的演員,那麼教授您就是大戲的導演。」
「所有的一切都按照您的指示進行。」
李奇維忽然一笑,「玻爾,你怎麼也學會拍馬屁了。」
玻爾嘿嘿一笑。
看著心情很好的玻爾,李奇維忽然問道:「玻爾,你的工作進展怎麼樣了。」
玻爾笑道:「我剛剛發現了一篇對我而言最重要的論文。」
「不出意外,一年之內,我的理論應該就可以完善了。」
「但是依然還有很多細節,需要向教授您請教。」
李奇維說道:「玻爾,不要著急。」
「大世已經開啟,但真正的主角還未出現。」
「你想當那個主角嗎?」
玻爾聽完渾身一顫,激動的差點失態了。
「導導師你這話是什麼意思,什麼是主角?」
李奇維笑道:「就是那個引領所有天才的人。」
「他將是未來物理學的中心。」
玻爾口乾舌燥,忍不住問道:「這不就是導師您嗎?」
「當今物理學的發展,就是在您的規劃之下,有序進行。」
「所有的成果都離不開您的影響。」
李奇維會心一笑,抬頭看向天空,喃喃自語。
「我的目標可從來不是當台前的主角。」
(本章完)