第270章 行星模型的缺陷！玻爾理論的困難！

  1910年12月25日晚，丹麥哥本哈根。

  就在物理學界因為第二屆布魯斯會議而瘋狂時，玻爾早已經順利地回到了家鄉。

  住在幾千平的郊區豪華莊園內，玻爾的父母準備了豐盛的聖誕晚宴。

  漂亮的女僕不停地穿梭其間，讓玻爾無需動手，就能得到一切。

  但是玻爾卻興致不高，只是漫不經心地隨便吃點，明顯是有心事。

  父親克里斯丁大概知道兒子在想什麼，於是笑著說道：「玻爾，吃飽飯才能有力氣思考。」

  「我作為生理學教授，對於世界的研究比不上你；但是對於人的研究，我一定比你深入。」

  「再偉大的物理學家，餓著肚子也思考不出物理難題。」

  玻爾聽完會心一笑，「謝謝你，父親。」

  「我只是最近有一點壓力。」

  「沒事的，你們不用管我。」

  克里斯丁問道：「哦？是布魯斯教授給了你什麼難題嗎？」

  「最近你們國王學院可是頻繁上報紙啊。」

  「我甚至還能經常看到你的名字。」

  「或許這給你帶來了困擾？」

  玻爾聞言沒有說話，而是安靜地吃著東西。

  心裡則想著這一年半以來的求學經歷。

  在布魯斯教授的七個博士生中，自己無疑是對方最看重的一個。

  哪怕是錢五師等導師的華夏同鄉也比不上。

  導師不僅讓他作為第一屆布魯斯會議的記錄員，而且美國之行也帶上了他。

  這兩個機會都是無數人夢寐以求的機遇。

  然而自己卻可以輕而易舉地得到。

  在實驗室內，眾人都知道他是布魯斯教授的親傳大弟子，經常有什麼系內會議，都讓玻爾主持。

  大家對於這種安排也覺得理所應當。

  因為玻爾確實是最聰明的學生，腦子非常靈活，經常能給出非常超前的想法。

  就比如索迪關於元素周期表的解釋。

  系裡的人都知道，玻爾以前曾經談過相關的內容。

  不過由於他的課題是原子結構，所以就沒有花費精力去深入研究。

  痛惜一個巨大的成果。

  但玻爾毫不在意。

  可是隨著錢五師，小布拉格等年輕一代崛起後，玻爾感受到了一絲壓力。

  雖然自己被大家戲稱為「最聰明的博士生」，但是物理學是講究成果的。

  伱再聰明，沒有拿得出手的論文也沒用。

  至於像《自然》子刊那些普通論文，玻爾從來沒有考慮過。

  那種就算發100篇也沒用。

  就好比自己的導師布魯斯教授，雖然十年來只發表了不到十篇學術論文。

  但每一篇都是鎮壓整個物理學界的。

  全世界所有期刊的論文加一起，含金量或許都比不上那十篇論文。

  這才是玻爾追求的境界。

  他一直把布魯斯教授當成偶像，當成終極目標。

  欲戴王冠，必承其重。

  玻爾內心的壓力可想而知。

  不過，他還是微笑著對克里斯丁說道：「父親，我已經25歲了，可以處理任何我自己的事情。」

  克里斯丁拍了拍兒子的肩膀，感覺非常開心和自豪。

  自己的兒子一定是在做一件非常非常困難的事情，否則以他的聰明才智，早都解決了。

  因此，克里斯丁很感激李奇維，對方是真的花費心思，在用心培養玻爾。

  他決定找個時間專程去拜訪感謝李奇維。

  而玻爾母親則慈愛地給玻爾遞上各種他最愛的食物。

  很快，玻爾吃完後，便上樓回到自己的房間，躺在床上靜靜思考自己的課題。

  李奇維給玻爾的博士課題是，關於原子結構行星模型的研究。

  這可是當前物理學界最重要的研究方向。

  原子研究！

  按照第一屆布魯斯會議的預測，現代物理學將以原子為核心。

  而行星模型則是原子研究中的核心。

  由此可見，李奇維對於玻爾的厚愛，這也是玻爾壓力大的原因。

  導師把物理學最好最前沿，最有可能出成果的課題留給了自己。

  而導師自己卻去研究那難度大到不可思議的廣義相對論。

  玻爾無比感恩。

  行星模型很簡單。

  原子核位於原子內部的中央，而電子圍繞著原子核做圓周運動。

  類比太陽系，原子核就是太陽，而電子就是地球這樣的行星。

  但是這個模型有兩個問題無法解釋，或者說是兩個缺陷。

  第一，行星模型不穩定。

  按照麥克斯韋電磁理論，電子在圍繞原子核做圓周運動時，會釋放出電磁輻射（即輻射能量），從而導致電子墜入原子核。

  但是目前的所有實驗都沒有觀察到這種現象。

  這說明電子的運行是穩定的，但行星模型解釋不了。

  第二，李奇維在行星模型中，沒有說明電子在原子核外是如何排列的。

  電子是像太陽系一樣，每個電子占據一個軌道；還是各自雜亂無章隨機分布。

  這些，行星模型都沒有說明，也無法解釋。

  當然，李奇維發表行星模型時，索迪的改進元素周期表還沒有發表。

  但是直到現在，索迪也沒有解釋電子是如何排列的。

  對於第二個問題，玻爾絲毫沒有頭緒。

  但是對於第一個問題，玻爾已經有了想法。

  （真實歷史上，玻爾是先解決了第一個問題，十年後才解決了第二個問題。）

  玻爾的思考很複雜。

  電子落入原子核是經典力學和經典電磁學的必然結果。

  只要人們相信經典物理學在原子尺度上依然是正確的，那麼原子結構必然會坍塌。

  而行星模型又是李奇維提出的，他是玻爾的導師。

  玻爾必須要在經典物理學和自己的導師之間做出抉擇。

  要麼是經典物理學錯了，要麼是自己的導師錯了。

  但玻爾對於李奇維的尊敬是發自骨子裡的。

  不到萬不得已的時候，他是絕對不會認為導師錯了。

  但經典物理學也不能輕易否定。

  玻爾又想到了李奇維的諄諄教誨和美國之行的見聞。

  經典物理學沒有過時！不應該被拋棄！

  它還有太多的秘密等待挖掘！

  因此，玻爾做了一個大膽的猜測。

  經典物理學和導師的理論都沒有錯！

  只不過二者之間需要一架橋樑連接。

  而橋樑就是布魯斯導師的量子概念。

  玻爾認為經典物理學只是在微觀尺度上，有些結論不適用而已。

  但他依然保留了【軌道】這個經典力學的概念。

  玻爾認為想要解釋原子為什麼不坍塌，那就假設電子只要處在某些特定的軌道上，就不會釋放電磁輻射。

  他把這些特定的軌道，稱為電子的【穩定態軌道】。

  玻爾認為，電子在原子核外的軌道，不能像經典物理學那樣，可以在任意軌道上運動。

  電子有自己的穩定態軌道，而且不連續，也就是所謂的電子軌道量子化。

  舉個形象的例子。

  太陽系內的地球繞著太陽運動，從經典物理學的角度看，地球到太陽的距離可以是任意數值。

  但是按照玻爾的理論，地球只能待在現在的軌道上，不能存在其它軌道上。

  這就有點匪夷所思了。

  這就是玻爾的穩定態軌道假設。

  他吸收了經典物理學的軌道概念，和布魯斯導師的行星模型概念，最後用量子概念整合在一起。

  真實歷史上，這就是為什麼稱為舊量子論的原因。

  因為玻爾太尊師重道，不管是對盧瑟福，還是對李奇維。

  所以玻爾不敢太大膽，只邁出了半步，他保留了軌道的概念。

  而後來量子力學則證明，電子的運動和經典物理學的軌道毫無關係。

  無論怎麼說，玻爾都是量子力學承上啟下的人物。

  沒有他的舊量子論，也不會有後來的量子力學。

  但是現在玻爾鬱悶的原因就在此，他的穩定態軌道假設毫無道理，沒法說服人。

  別人問：玻爾，為什麼電子存在所謂的穩定態軌道？

  玻爾回：因為電子在這些軌道上不會輻射能量。

  別人再問：那為什麼電子在這些軌道上不會輻射能量？

  玻爾再回：因為電子在穩定態軌道上。

  別人：×&%￥#@。

  這是一個無解的循環論證問題，玻爾也知道它沒有什麼說服力。

  當然，玻爾也可以牛逼哄哄地說：不要問為什麼，接受就好，愛信不信。

  後期的量子力學就是如此，別問，問就是我也不知道。

  不過玻爾可沒有傻到這樣魯莽，他現在還是小卡拉米，謙虛低調才是應該的。

  要是布魯斯教授，或許可以如此豪放。

  所以，玻爾現在迫切需要一個證據，能說明為什麼電子的軌道不連續，它有自己特定的穩定態軌道。

  而且，進一步，他還要解釋，穩定態軌道的半徑是多少，電子在軌道上的能量又是多少。（這些都是經典物理學的概念。）

  玻爾不奢求這個證據有多麼權威，哪怕能稍微沾點邊就行。

  畢竟當初布魯斯教授發表量子論時，也是沒有什麼證據，只不過可以解釋黑體輻射問題。

  然而現在，他就需要一個這樣的條件。

  這就是玻爾最近一直在思考的難題，也是他茶不思飯不想的癥結所在。

  想來想去，玻爾還是沒有頭緒。

  於是他乾脆拿起一本玻爾筆記，打算放空自己的大腦。

  但是顯然，他集中不了注意力。

  就在玻爾心煩意亂之時，忽然臥室門口傳來了敲門聲。

  他問道：「是誰？」

  一個清脆的女聲回道：「玻爾，是我。」

  嘩！

  玻爾扔下筆記，立馬下床，以飛快的速度打開門，驚喜地說道：「瑪格麗特，你怎麼來了？」

  瑪格麗特就是玻爾的女朋友，而且兩人已經快要到訂婚的階段了。

  她的父親和玻爾的父親是好朋友。

  不過他不是教授，而是一位實業家。

  瑪格麗特身材高挑，穿著好看的禮服，臉上還化了妝，顯然經過了精心打扮。

  而且她個性溫柔，深受玻爾喜歡。

  瑪格麗特一邊被玻爾拉進房間，一邊笑道：「我和父親今天來拜訪叔叔阿姨。」

  「克里斯丁說你在樓上，我就想過來看看你。」

  「你在英國那邊過的好不好。」

  「那裡可沒有什麼好吃的。」

  見到女朋友的玻爾瞬間滿血復活，他讓瑪格麗特坐在床上，然後給對方講這一年多的見聞。

  期間說到了幾件趣事，逗得瑪格麗特忍不住輕笑。

  不過當玻爾講到了自己的研究課題時，又是一陣長吁短嘆。

  瑪格麗特說道：「剛剛克里斯丁還和我說，你最近壓力很大，讓我開導開導你。」

  「是因為你的導師布魯斯教授嗎？」

  「他那樣的大科學家，應該不會為難你吧。」

  玻爾笑道：「導師疼我還來不及呢，怎麼可能會為難我。」

  「是我自己的問題。」

  瑪格麗特知道玻爾研究的是物理問題，她幫不上什麼忙，於是轉移話題打趣道：

  「我父親還心心念念，想要見布魯斯教授一面呢？」

  玻爾一愣，笑道：「哦？叔叔為啥要見我導師。」

  瑪格麗特說道：「最近我家的工廠遇到了一個工藝難題，好像就和物理有關。」

  「父親找了好幾個人都解決不了。」

  「他認為像布魯斯教授這樣的大科學家肯定可以。」

  玻爾大笑道：「哈哈，那想讓我導師出面可不容易。」

  「你知道嗎，他除了學術方面，在科技公司方面的成就絲毫不低。」

  「我甚至都懷疑，導師在未來會成為世界首富。」

  「啊？」瑪格麗特震驚的小嘴張成O字型，看的玻爾內心火熱，口乾舌燥。

  不過他不敢輕舉妄動，兩人都是虔誠之人，已經有了約定。

  「那好厲害哦。」

  「玻爾你以後肯定也會和布魯斯教授一樣厲害。」

  玻爾苦笑，「哎，我和導師的差距太大了，恐怕一輩子也趕不上。」

  「我連自己的論文都還沒有頭緒呢。」

  瑪格麗特看著自己未來的丈夫壓力這麼大，很是心疼。

  於是，她經過了幾秒的思想鬥爭，決定好好安慰對方。

  「玻爾，要不我幫你緩解一下壓力吧。」

  「你這樣很傷身體的。」

  玻爾微微一愣，「你要怎麼緩解？」

  瑪格麗特深情一笑，將玻爾靠在床上，接著自己緩緩退後。

  玻爾忽然心臟一顫，仿佛觸電一般。

  他的心裡現在只有一個想法：去他媽的物理！

  (本章完)