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凭借一己之力,他使祖国成为世界科学中心

原子核的结构

1903年,剑桥大学教授汤姆森提出了“葡萄干布丁原子结构模型”。这项研究为后来的量子理论打开了道路,汤姆森也被称为电子之父。

紧接着,在八年后,曼彻斯特大学教授卢瑟福发现了“原子核式结构模型”。

依靠这两项研究,英国在世界科学领域大放异彩,并吸引了欧洲无数青年学者。他们聚集在两位大师身边,如饥似渴地吸收那些崭新的理论。

长江后浪推前浪。这群慕名而来的青年学者中,有一位名声不显的丹麦青年,他的名字叫作玻尔。此时,谁也没有料到,这个长相平凡的青年,会成为首屈一指的物理学权威,甚至凭借一己之力,将祖国丹麦推上了世界理论物理学的巅峰。

短短一年时间的求学之旅,玻尔就回到了祖国。因为他找到了自己的第一个目标——探索原子结构。

当时,普朗克提出了黑体辐射理论,大科学家爱因斯坦则发表了一项关于光电效应的研究。

光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象。在高于某特定频率的电磁波(该频率称为极限频率threshold frequency)照射下,某些物质内部的电子吸收能量后逸出而形成电流,即光生电。

结合前述两人的理论,以及当时已经方兴未艾的量子学研究,站在巨人肩膀上的玻尔一鸣惊人,于1913年提出了“原子结构量子模型”,接着成功用这一模型解释了氢原子的结构,并分析了光谱数据。

圈外人可能无法理解这一项研究的重要意义。事实上,后来的科学家们能够使用这一理论解释各种光谱,还能用来研究元素周期表,识别发现尚未列入的新元素。

每一种新元素的光谱都不同。通过玻尔的理论,既可以鉴别全新的元素,还能通过数据反推,找到尚未识别的未知元素。

由于这项伟大的成就,玻尔获得1922的诺贝尔物理学奖。

此时,他还只有37岁。

就跟玻尔年轻时慕名赶往英国一样,许多欧洲青年开始将兴趣目光投向了玻尔的祖国——丹麦。这些青年学者中,包括后来的物理学大牛泡利,量子力学的主要创始人海森堡。

他们全都是玻尔的学生。

玻尔的性格温和,平易近人,对学生关爱有加。

最为人称道的,就是他的大方。不仅在教学时从不藏私,甚至,学生的论文被各大期刊发表时,常常会问玻尔,愿不愿意加上他的名字。玻尔总是婉拒这些提议。

他认为,如果没有参加实际的工作,只是给予一点点指导的话,不应该将自己的名字加在论文上。

这种大公无私的精神,也为玻尔赢得了巨大的声誉。大量学者被吸引到丹麦的首都哥本哈根,团聚在玻尔的身边。玻尔本人,则被学生们称为“教皇”。

这就是后来大名鼎鼎的哥本哈根学派。

1927年,比利时的布鲁塞尔发起了第五届索尔维会议,几乎所有的知名物理学家都来了。其中就包括大名鼎鼎的爱因斯坦。

在会议上,由玻尔领导的哥本哈根学派,与对手爱因斯坦展开了大辩论。

最有趣的是,由于玻尔本身宽厚,并不会强求学生的学术主张。在这场大辩论中,许多学生居然站在了爱因斯坦那一边。

从这一方面,也可以看得出玻尔的人格魅力。哥本哈根学派是完全开放的。

如果你愿意跟着他学习物理学,他绝不会拒绝你的请求。将来,就算你反对他的观点,也没有任何问题。他并不会迁怒于你。

所谓的大科学家,科学精神,或许指的就是玻尔这样的人。

丹麦本来是一个国土狭小,经济也并不出众的国家。然而,在玻尔的号召下,大量研究资金被汇集到首都哥本哈根,许多科学研究带来的附属品,也在这个国家生根发芽。

新中国建立已七十多年,我们引领了全球经济,但在科学界仍然属于第二梯队。基础研究比较出色,但在顶端科技上还有很长的一段路要走。

我们经常看到,国内的科学家总有一些利益抱团的现象,有时还会互相攻伐。数不清的人情债,一篇论文往往有几十个通讯作者。这种现象,恰恰说明了国内科学界的不团结。

何时,中国也能出现玻尔这样的大科学家,我们也就能够成为下一个世界科学的桥头堡。

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