读科普 (3)原子

下载了《阿西莫夫最新科学指南》，看了做点笔记：

1900 年以前，人们已经知道原子并不是一种简单而不可分割

的粒子，它至少含有J. J. 汤姆孙所证实的一种亚原子粒子——电子。

法国的居里夫妇和英国的卢瑟福发现一种穿透力较电子流小的射线，卢瑟福称之为

α 射线，并将电子发射命名为β 射线。

卢瑟福由实验得知，磁场中α 粒子受到的偏转远小于β 粒子（电子），同时这两种粒子的偏转方向也相反；因此，α 粒子带有一个正电荷，它与电子所带的一个负电荷正好相反。

不久之后，卢瑟福又辨认出原子中还存有另一种正粒子——电子的对等物。卢瑟福将此

种粒子命名为质子。电子能够轻易地脱离原子，而质子则不能，所以质

子似乎是在原子内部。原子内部所形成的结构是什么样子呢？

在1906 年和1908 年间，卢瑟福不断地用α 粒子轰击金属箔，他发现

在金属箔后面用做靶的感光板上，有一些意想不到的散射点散落

在中心点四周，还有一些粒子反弹回来！卢瑟福断定，射出的α 粒子撞到了某种致密的核。

卢瑟福于1908 年获得了诺贝尔化学奖。

在1930 年，两位德国物理学家博特和贝克尔提出报

告说，他们已经从核中释放出一种具有不寻常穿透力的神秘新辐射。

英国物理学家查德威克很快就提出此种粒子并不能由威尔孙云室探测出来。查德威克认为

唯一的解释是这种粒子一定是不带电荷的（一未带电的粒子不能

电离其他的原子，所以在云室中没有水滴凝结），呈电中性。名为中子

德国理论物理学家海森伯宣布：原子核是由质子和中子（而不是由质子和电子）组成的。

电子和正电子的质量仅为中子、质子、反中子或反质子中任一粒子质量的1/1836。我们不知道它的本质究竟是什么

光波和其他形式的电磁辐射现象可以用粒子来表示。而这种用以说明电磁现象（曾被认为是波动）的粒子，称为光子，光子没有质量且不具电荷。

我们有理论上的理由认为，当质量在加速状况下（例如围绕另

一质量在椭圆轨道上运动或是引力崩溃时），能量将以引力波的形

式释放出来。这些波动也同样具有粒子的性质，这种粒子称为引

力子。但现在仍然未能发现引力子。

强子和夸克...

付： 1927年第五次索尔维会议参与者，摄于国际索尔维物理研究所

第三排：奥古斯特·皮卡尔德、亨里奥特（en:E. Henriot）、保罗·埃伦费斯特、爱德华·赫尔岑、顿德尔（en:Théophile de Donder）、埃爾溫·薛定谔、维夏菲尔特（en:E. Verschaffelt）、沃尔夫冈·泡利、威纳·海森伯、福勒、里昂·布里渊，

第二排：彼得·德拜、马丁·努森、威廉·劳伦斯·布拉格、亨德里克·安東尼·克雷默、保罗·狄拉克、阿瑟·康普頓、路易·德布罗意、馬克斯·玻恩、尼尔斯·玻尔，

第一排：欧文·朗缪尔、马克斯·普朗克、玛丽·居里、亨德里克·洛伦兹、阿尔伯特·爱因斯坦、保罗·朗之万、古耶、查尔斯·威耳逊、歐文·理查森

第五次索尔维会议主题为“电子和光子”，世界上最主要的物理学家聚在一起讨论重新阐明的量子理论。