第129章 原子研究與量子力學

 從湯姆遜的辦公室出來後，李奇維就開始了忙碌的工作。 

 李奇維一邊梳理著原子物理學的發展史，一邊在撰寫自己的博士論文。 

 這是他前世養成的習慣。 

 他喜歡首先從宏觀層面，把握住物理理論的發展脈絡，理清各理論之間的先後關係。 

 只有這樣，在學習的過程中，才不會被各種人物名字和學說，搞得眼花繚亂，分不清重點。 

 相對論的發展比較單一清晰，沒什麼可說的。 

 但是量子力學及原子結構，就非常複雜，湧現出的大神也最多。 

 公元前400年，希臘哲學家德謨克利特提出了【原子】的概念，他認為萬物由原子構成。 

 16-17世紀，自然科學體系建立後，科學家通過實驗，證實了原子是一種真實存在的物質。 

 此後一段時間，原子一直都是化學家的研究領域。 

 1789年，法國化學家拉瓦錫定義了原子一詞，從此，原子就用來表示化學變化中的最小單位。 

 1803年，英國物理學家和化學家，道爾頓，在總結前人成果的基礎上，創立了著名的原子學說。 

 該學說認為原子就是小到極致的實心球體，本身不帶電，裡面什麼都沒有。 

 道爾頓還測量了不同原子的質量，他以氫原子的質量為1，規定了其他原子相比氫原子的相對質量。 

 當然他的測量結果非常粗糙，但也激發了人們對於原子結構的研究熱情。 

 1827年，英國植物學家布朗，用顯微鏡觀察發現，灰塵在水面上會發生不規則運動。 

 這進一步證明了微粒學說，這一現象也被稱為布朗運動。 

 1877年，德紹爾克思提出，布朗運動是由水分子的熱運動導致的。 

 值得一提的是，在德紹爾克思的基礎上，愛因斯坦目前的博士論文，其中一部分內容就是為了解釋布朗運動的。 

 他也從理論上證明了原子是一種真實存在。 

 儘管有不少新的現象，但是從道爾頓以來，原子不可再分的觀點一直影響著物理學家。 

 直到1897年，湯姆遜發現了電子，這才證明原子內部還有細分結構。 

 原子本身不帶電，而電子又帶負電，說明原子內部存在帶正電的東西。 

 它們與電子所帶負電荷正好中和，使得原子呈中性。 

 於是，關於原子內部結構的研究，吸引很多物理學家的加入。 

 真實歷史上： 

 1911年，盧瑟福通過α粒子轟擊金原子的散射實驗，證明了原子內部又分為電子和原子核。（現由李奇維提出） 

 1913年，英國化學家索迪，提出了同位素的概念。 

 他認為在元素週期表裡存在位置相同，而相對原子質量不同的原子。 

 緊接著，湯姆遜發明質譜儀，發現了幾十種不同元素的同位素。 

 1919年，盧瑟福又通過α粒子轟擊氮原子核，發現原子核由質子組成。 

 1932年，盧瑟福的學生，英國物理學家查德威克，用α粒子轟擊鈹原子核，又發現了中子的存在。 

 物理學家這才搞清楚同位素的本質，即原子的質子數相同，但中子數不同，這些原子互稱同位素。