第691章 康普頓散射
輪船上,李諭正優哉游哉在甲板上看著一本雜誌。
梁思成和林徽因走了過來,「院士先生。」
「兩位請坐,」李諭說,然後問,「你的腿傷養好了?」
「好多了。」梁思成說。
梁思成半年多前參加國恥日紀念活動,當時他和弟弟梁思永一起騎著一輛摩托車,結果被總統府一名高官的汽車撞倒,摩托車壓到了梁思成腿上,高官則毫無停留地揚長而去。
後來知道被撞的是梁啓超的兒子後,那名高官嚇壞了,托總統黎元洪上門道的歉,並付了大筆醫藥費。
梁思成的腿傷卻沒有完全治好,仍有一些跛足的情況。
不過好像就是在住院的三個多月里,一直照護他的林徽因與之感情迅速升溫。
梁思成問:「先生看的是什麼?」
李諭說:「《語絲》雜誌的第一刊,上面有篇魯迅先生所寫的《論雷峰塔的倒塌》,有點意思。」
梁思成感嘆道:「雷峰塔倒得太可惜了,一直想去看看,至少臨摹張草稿也好,將來再也沒機會了。」
「西湖十景不就少了雷峰夕照?」林徽因問,「好端端的,怎麼說倒就倒?」
李諭說:「早在明朝嘉靖年間這座塔就被倭寇焚毀。此後幾百年裡,坊間又不知為何一直流傳雷峰塔是佛塔,有神性,塔磚有『辟邪』『宜男』等功效,附近百姓因此偷走不少塔磚,終於支撐不住轟然倒塌。」
魯迅寫那篇《論雷峰塔的倒塌》,就有批判封建思想仍然沒有杜絕的一層意思。
梁思成說:「倒了還能重建,古人的畫中留下了樣貌。」
「能重建最好。」林徽因說。
李諭拿出幾本書:「這是北宋時曾任工部侍郎的李誡編寫整理的一部《營造法式》,是北宋時期官訂的建築設計、施工用書,近似於今天的建築設計手冊,送給你們吧。」
梁思成和林徽因如獲至寶:「先生從哪得來的?」
李諭說:「我那兒古書太多,已經為此建了一座博物館。這本書去年我就看到了,但書中用的是宋代工匠們的語彙,讀來如同天書,兩位如果讀建築學,對你們肯定有用。」
梁思成翻了一小會兒,也覺得很難讀懂,但越是這樣他越高興:「北宋就有建築學方面的專著,正說明中國的古代建築確實值得研究。」
「兩位確實決定要報建築系?」李諭問。
林徽因堅定地說:「是我們兩人的夙願。」
「我曉得了,」李諭說,「美國幾乎所有的大學建築系都排斥女生,如果你能最終在各科成績拿到優秀,我一定會親自寫一封推薦信,讓學校給你學位。」
林徽因高興道:「多謝先生!」
歷史上,林徽因和梁思成抵達美國費城後,先花了一個月進行補習,去賓夕法尼亞大學建築系報到時,校方卻告知他們:為了便於學校的管理,建築系只收男生,不收女生。
學校的管理者認為,建築系的學生經常須在夜裡作圖,而一個女生深夜待在作圖室不是很恰當,而且建築系繁重的作圖任務也不是女人能夠承擔的。
畢竟是沒有CAD的時代,作圖全靠人工,確實相當累,一張圖紙畫一天一夜的情況很常見。
不過兩人心意已決,商量後決定報考了美術系,然後選修建築系的主要課程。
所以最後林徽因拿的是美術學位;梁思成則繼續攻讀了建築系碩士學位。
好像到了2023年,賓夕法尼亞大學才追授了林徽因建築學學士學位。
李諭又說:「對了,我上船前和胡適之博士見過面,聽他說,徐志摩開始追求一位叫做陸小曼的女子了,而且好像對方還沒有離婚。」
陸小曼現在的老公仍然是王賡。
林徽因嘆了口氣:「志摩還是太感性,有時候分不清楚什麼是愛,希望他一切安好。」
當初梁思成已經和林徽因建立戀愛關係,徐志摩仍然在想盡辦法追求林徽因。梁思成和林徽因喜歡去北海快雪堂松坡圖書館約會,徐志摩就經常去「騷擾」。
梁思成的同學梁實秋曾回憶說:「據梁思成告訴我,徐志摩時常至松坡圖書館去做不受歡迎的第三者。松坡圖書館星期日照例不開放,梁因特殊關係自備鑰匙可以出入。梁不耐受到騷擾,遂於門上張貼一紙條,大書:Lovers want to be left alone(情人不願受干擾)。徐志摩只得怏怏而去,從此退出競逐。」
當然了,徐志摩不可能真的死心。
梁思成說:「陸小曼這個名字總感覺聽過。」
李諭說:「她是外交總長顧維鈞的兼職外文翻譯,這兩年在北京社交界已經小有名氣。」
梁思成恍然:「原來是這樣。」
用不了多久,徐志摩就會和陸小曼結婚,開啟一段悲催的婚姻故事……
——
抵達美國西海岸後,幾人搭乘上了火車。
梁林兩人去費城,李諭則在芝加哥站提前下車,招了輛計程車到了芝加哥大學。
徑直來到康普頓的實驗室後,李諭看到吳有訓正在做實驗。
「李諭先生?」康普頓先看到了他。
「康普頓教授,」李諭與他握了握手,然後立即問,「實驗情況怎麼樣?」
康普頓大為稱讚:「我從來沒有見到這樣有才氣的學生,吳是個實驗天才!連我都無法復現的實驗,他竟一遍遍做到了。」
李諭說:「你們一個負責理論,一個專攻實驗,挺搭配的。」
康普頓說:「這個現象(康普頓效應)主要的任務就是實驗復現,理論上的難度不大,畢竟都是借鑑了愛因斯坦先生的光量子假說。」
李諭笑道:「康普頓教授竟然學會了中國人的謙虛品質。」
「因為吳的表現太出色。」康普頓說。
「現在到了什麼程度?」李諭問。
「吳在嘗試第十五種材料。」康普頓說。
康普頓效應說起來並不複雜,就是用一束頻率較高的電磁波比如X射線,照射到石墨上時,會散射出兩束不同頻率的電磁波:一束和原來的頻率相同,另一束頻率降低,並且與散射角有關。
這種現象波動說顯然無法解釋,因為按照波動說,電磁波的頻率不會因為反射和散射產生變化。
但用光量子理論來解釋就很說得通,就是碰撞後能量損失了唄。
幾個月前,康普頓剛剛用光量子理論推導出一個公式,帶入普朗克常數、光速這些常數後,果然得到了一個只與入射角有關的公式。
對於理論物理學家來說,這個公式並不太複雜,沒有什麼複雜的新東西。
這個實驗關鍵點就是能夠徹底證實光子的存在,從而為光的波粒二象性蓋棺定論。
這是最被學界看重的。
所以實驗能不能被重複做出來就很關鍵。
李諭說:「十五種材料?至於嗎?」
「有必要,」康普頓說,「這個實驗尚且沒有得到物理學界的認可,哈佛大學的威廉·杜安教授認為實驗結果是因為盒子的材質導致,稱之為『盒子效應』。吳為了拓展實驗的適用範圍、增加普適性,才決定增加其他材料。」
最開始康普頓只用了石墨。
李諭問:「都成功了?」
康普頓點了點頭:「太令人不可思議了!中國的學生在治學能力和態度上都讓我十分佩服,吳為了做實驗,半年多里幾乎只待在實驗室或者寢室。家書甚至一直沒有回,其父連發四封加急電報,我才知道。我令他回了電報,才重新開始做實驗。」
李諭倒是明白他為什麼這麼努力:中國人太渴望成功了。
幾十分鐘後,吳有訓突然高興道:「成了!」
他這才發現實驗室中多了李諭和康普頓。
「導師,院士先生!」
李諭笑道:「恭喜恭喜!」
吳有訓說:「希望這次杜安教授不會再說什麼。」
康普頓說:「除非他們能夠親自做成功。」
李諭則看了一圈,問道:「你們用了特製的X射線分光儀?」
「有問題嗎?」吳有訓問。
李諭想了想說:「如果想讓其他的物理學家接納康普頓散射這個結果,最好去哈佛大學做一場公開實驗,就用威廉·杜安自己的設備。」
「公開實驗?」康普頓說,「這不是醫學實驗,公開實驗要是因為概率問題出了差錯,將身敗名裂。」
吳有訓卻自信滿滿道:「我可以!」
康普頓驚訝地看著吳有訓:「吳,這樣很有風險!」
「這個實驗我做了上百次,絕不會有問題。」吳有訓說。
「很好!」李諭說,「我現在就聯繫哈佛大學,同時給美國物理學會發一封公開信,大家都去哈佛做個見證。」
李諭深知,只有這樣才能讓吳有訓站穩腳跟、出足風頭,能夠與康普頓共同獲得諾貝爾物理學獎。
李諭是哈佛的老熟人,也是美國物理年會的老熟人,大家知道他向來支持光量子假說。要是這次真成了,必然可以驚動整個物理圈,尤其那些研究量子理論的,能夠信心大振。
這天的哈佛大學聚集了差不多小半個美國物理學圈的名流,已經離開芝加哥大學的密立根也來了。
密立根現在是加州理工的校長,去年剛剛獲得諾貝爾物理學獎,名望達到了巔峰。
威廉·杜安在禮堂中安排好了實驗場所,身為一名較為傳統的物理學家,他還是不太願意相信波粒二象性這種倒反天罡的結論,所以一直不承認光量子假說。
「康普頓教授,」威廉·杜安說,「你竟然還沒有放棄盒子效應,請來了這麼大的陣仗。」
康普頓說:「既然來了就說明有十足把握。」
「別開玩笑了!」杜安笑道,「光線經過反射會降低頻率,稍微想想就不可能!」
李諭問:「怎麼就不可能了?」
杜安說:「很顯然,如果光經過反射或散射後降低頻率,也就是增加了波長,這意味著什麼?意味著光譜整體向紅端移動。如果你去照鏡子,鏡子裡的你不就變成紅色了嗎?」
杜安對自己的這個解釋異常滿意,這也是為什麼很多經典物理學家堅決反對康普頓散射的原因。畢竟這麼多年了,從沒有人發現照個鏡子人就紅了。
康普頓聳聳肩:「這是理論問題,怎樣解釋不是我的任務,我只是闡述一個真真正正的實驗現象而已。」
杜安好整以暇道:「那麼就請康普頓先生大展身手吧。」
康普頓肯定不會下場,對身邊的吳有訓說:「準備好了嗎?」
「迫不及待。」吳有訓說。
杜安驚訝地看著這個有些瘦削的中國人緩緩走上實驗台,「一個中國人?!」
實驗台上的吳有訓則平靜道:「各位先生,我開始了。」
已經做了無數次的實驗,即便用哈佛的實驗儀器也沒什麼兩樣。物理實驗本來求的就是個普適性,如果別人做不成功才有問題。
沒多少時間,吳有訓便輕輕鬆鬆完成了實驗,甚至在實驗過程中不停用英文給台下一眾物理大咖們做解釋,仿佛他才是講師。
結果相當成功,李諭第一個帶頭鼓掌。
就連密立根都當場折服,嘆道:「又是一個中國人!」
康普頓興奮異常,對杜安說:「杜安教授,眼見為實,如果下次你還是不能成功,只能說明是你的問題。」
哈佛的另一位物理學教授,也是此後1946年的諾貝爾物理學獎得主布里奇曼忍不住走上台,與吳有訓握手道:「先生果然是一位物理學大師!您的成果將會在物理年會上正式宣讀!」
吳有訓還是一如既往的謙遜態度:「全是導師康普頓的功勞,我只是按照他的要求做的。」
「不!你的功勞同樣大!」李諭這時候必須插嘴了,「大家研究的都是科學,講究實事求是,該有多重要就有多重要,您說是不是,康普頓教授?」
康普頓心情很好,立馬說:「沒有錯!如果美國物理年會邀請我們宣讀關於這個發現的論文,你是最合適的人選!」
有他這句話就好說了,不過李諭還是選擇加一層保險:「等兩位完成論文,可以發表在《SCIENCE》上,務必註明兩位的名字。」
歷史上,吳有訓雖然在美國物理年會上宣讀了論文,但他卻堅持不在論文上署名,功勞真的都讓給了康普頓,——他們的論文發在了另一本物理學雜誌上。
康普頓對吳有訓確實不錯,但過于謙虛就沒必要了。這次李諭絕對讓論文上同時刊有兩人的名字;屆時,自己又有諾獎的提名權,必然能讓吳有訓拿到諾貝爾物理學獎。