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世界上下五千年(现代卷)

揭开原子秘密的人

    1871年,卢瑟福诞生在新西兰的一个农村。他家人口很多,卢瑟福从小一边上学一
边帮着家里干农活。
    少年时的卢瑟福是个很爱动脑筋的孩子,尤其喜欢自己动手做些小玩意。他曾经“发
明”了一种可以发射“远射程炮弹”的玩具火炮,还巧妙地设计出增加炮击距离的方法。有
一次,家里的大钟坏了,卢瑟福便动手把钟拆开来,他的兄弟姐妹都认为一定会受到父母的
责罚,但卢瑟福竟把钟修好了,而且以后还走得很准。后来,他还自制了一架照相机,自己
拍摄,自己冲洗,成了个摄影迷。
    24岁时,卢瑟福获得一笔奖学金,来到英国剑桥大学凯文迪许实验室进行深造。从
此,他开始了在英国的科学研究生活。37岁那年,由于他对于放射性现象研究的杰出成
就,他获得了诺贝尔化学奖。但他并没有满足,决心对原子进行更深入的探索。
    早在古希腊时代,就有人提出,自然界天地万物是由原子构成的。长期以来,人们一直
认为原子是物质最小的单位,是不可分割的,它的形状像个实心小球。而此时随着科学的发
展,一些科学家认识到原子内部还有着更小的单位,卢瑟福的老师汤姆逊就持这一种观点。
他们认为,原子的模样像西瓜,瓜瓣就像是原子内均匀分布的正电荷,而瓜子就是电子。
“原子果真像老师所说的那样吗?“卢瑟福想通过实验来探究一下自己一直思索的这个问题。
    他想,如果原子果真像个西瓜,那么,如果用比原子更小的粒子作“炮弹”来轰击它,
就一定很容易地穿过它而笔直地前进。于是,他决定用一种叫做“a“的粒子做“炮弹”,
来轰击原子,看看会发生什么情况。
    然而,要做这个实验并不是一件容易的事。除了要设计一套专门仪器外,实验本身就像
是用机关枪扫射几个散落在茫茫草原中的小核桃一样的困难。
    在年轻的助手和几个学生帮助下,卢瑟福终于设计出了一个试验装置:
    一个“a”射线的放射源,就像一挺机关枪,一个金属箔作靶子,就像放核桃的草地,
在它的旁边放一个硫化锌的荧光屏,屏后安装一架显微镜,来观察实验的情况。
    实验开始了,发射源发射出的“a”粒子“炮弹”,以每秒2000米的速度穿过金属
箔,在漆黑的实验室里,荧光屏上出现了点点闪光。
    “这是怎么会事呢?”学生们问道。
    “这说明绝大多数a粒子穿过金属靶子飞走了,只有个别a粒子被弹了回来。”卢瑟福说。
    可这意味着什么呢?卢瑟福陷入了沉思。
    实验使卢瑟福感到惊叹,他开始了连续不停的实验和思考,像着了魔一样整日整夜地呆
在实验室里。管理实验大楼的工友搞不清他是否离开过,他的妻子儿女也难得见他一面。一
天清晨,卢瑟福兴冲冲地冲进了办公室,对着正在整理东西的助手,大声地说道:
    “我知道了,我知道了。原子到底是什么样子我知道了。”略一停顿,他又说:“它大
致可以设想为一个小的太阳系。”助手怔怔地看着他,耸了耸肩说:
    “什么?您是说我们在一个看不见的世界里当了普罗米修斯吗?——普罗米修斯是希腊
神话中为人类送来火种的神。“是的,就像是太阳系。”卢瑟福继续解释到,“原子既不是
像小实心球,也不像西瓜,它的中心有个小的、带阳电的核,而带阴电的电子在围绕着这个
核飞转。这就如同:原子核是太阳,电子就像行星,绕着太阳转……
    “那么,a粒子被弹回来的现象怎么解释呢?”助手问他。“这是因为原子内部大部分
是空隙,所以比原子更小的粒子能很容易穿过;又因为当中有个核,a粒子碰上这个坚硬的
核就会被弹了回来。
    卢瑟福终于打开了原子神秘之宫的大门!他的这一崭新的原子结构理论,具有划时代的
意义。从此,原子学和原子核物理学便诞生并发展起来。
    1919年,卢瑟福用人为的方法第一次分裂了原子,他用a粒子轰击氮原子,使它变
成了一个氧原子和一个氢原子。1926年,在他的指导下,两个年轻研究人员瓦耳顺和科
克拉夫特设计出了一架巨型原子捣碎机,用这架仪器,他们把轻金属锂转变为氦。
    一时间,报纸新闻把这一消息迅速传遍了全球。
    一些人们惊慌地说:“原子分裂了,世界是否已经到了末日?”“人工可以制造黄金
了,货币就要贬值!”
    但是,科学家们清醒地预感到:世界迎来了一个新的时代——原子时代。
    1933年,62岁的卢瑟福仍在不知疲倦地进行着研究工作。就在这一年,他又发现
和命名了质子——氢原子核,并预言核内存在着中子。
    由于他卓越的成就和影响,多种荣誉和奖赏不断向他涌来。英国皇家学会授予他最高奖
章——科柏莱奖章。几十所大学和科学团体争相授予他荣誉学位和学籍。在巨大的荣誉面
前,卢瑟福仍然保持着谦虚的态度,从不夸耀自己的成绩。1937年10月,卢瑟福由于
长期紧张地工作,积劳成疾,在英国剑桥医院与世长辞。
    为纪念这位杰出的科学家,英国皇家学会在一所实验室门前,为他雕塑了一座半身铜
像。每年都有很多人来到他的墓碑前,向这位揭开原子秘密的先驱者表示深深的怀念与敬意。

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