第691章 康普顿散射
第691章 康普顿散射
轮船上,李谕正优哉游哉在甲板上看着一本杂志。
梁思成和林徽因走了过来,“院士先生。”
“两位请坐,”李谕说,然后问,“你的腿伤养好了?”
“好多了。”梁思成说。
梁思成半年多前参加国耻日纪念活动,当时他和弟弟梁思永一起骑着一辆摩托车,结果被总统府一名高官的汽车撞倒,摩托车压到了梁思成腿上,高官则毫无停留地扬长而去。
后来知道被撞的是梁启超的儿子后,那名高官吓坏了,托总统黎元洪上门道的歉,并付了大笔医药费。
梁思成的腿伤却没有完全治好,仍有一些跛足的情况。
不过好像就是在住院的三个多月里,一直照护他的林徽因与之感情迅速升温。
梁思成问:“先生看的是什么?”
李谕说:“《语丝》杂志的第一刊,上面有篇鲁迅先生所写的《论雷峰塔的倒塌》,有点意思。”
梁思成感叹道:“雷峰塔倒得太可惜了,一直想去看看,至少临摹张草稿也好,将来再也没机会了。”
“西湖十景不就少了雷峰夕照?”林徽因问,“好端端的,怎么说倒就倒?”
李谕说:“早在明朝嘉靖年间这座塔就被倭寇焚毁。此后几百年里,坊间又不知为何一直流传雷峰塔是佛塔,有神性,塔砖有‘辟邪’‘宜男’等功效,附近百姓因此偷走不少塔砖,终于支撑不住轰然倒塌。”
鲁迅写那篇《论雷峰塔的倒塌》,就有批判封建思想仍然没有杜绝的一层意思。
梁思成说:“倒了还能重建,古人的画中留下了样貌。”
“能重建最好。”林徽因说。
李谕拿出几本书:“这是北宋时曾任工部侍郎的李诫编写整理的一部《营造法式》,是北宋时期官订的建筑设计、施工用书,近似于今天的建筑设计手册,送给你们吧。”
梁思成和林徽因如获至宝:“先生从哪得来的?”
李谕说:“我那儿古书太多,已经为此建了一座博物馆。这本书去年我就看到了,但书中用的是宋代工匠们的语汇,读来如同天书,两位如果读建筑学,对你们肯定有用。”
梁思成翻了一小会儿,也觉得很难读懂,但越是这样他越高兴:“北宋就有建筑学方面的专著,正说明中国的古代建筑确实值得研究。”
“两位确实决定要报建筑系?”李谕问。
林徽因坚定地说:“是我们两人的夙愿。”
“我晓得了,”李谕说,“美国几乎所有的大学建筑系都排斥女生,如果你能最终在各科成绩拿到优秀,我一定会亲自写一封推荐信,让学校给你学位。”
林徽因高兴道:“多谢先生!”
历史上,林徽因和梁思成抵达美国费城后,先花了一个月进行补习,去宾夕法尼亚大学建筑系报到时,校方却告知他们:为了便于学校的管理,建筑系只收男生,不收女生。
学校的管理者认为,建筑系的学生经常须在夜里作图,而一个女生深夜待在作图室不是很恰当,而且建筑系繁重的作图任务也不是女人能够承担的。
毕竟是没有CAD的时代,作图全靠人工,确实相当累,一张图纸画一天一夜的情况很常见。
不过两人心意已决,商量后决定报考了美术系,然后选修建筑系的主要课程。
所以最后林徽因拿的是美术学位;梁思成则继续攻读了建筑系硕士学位。
好像到了2023年,宾夕法尼亚大学才追授了林徽因建筑学学士学位。
李谕又说:“对了,我上船前和胡适之博士见过面,听他说,徐志摩开始追求一位叫做陆小曼的女子了,而且好像对方还没有离婚。”
陆小曼现在的老公仍然是王赓。
林徽因叹了口气:“志摩还是太感性,有时候分不清楚什么是爱,希望他一切安好。”
当初梁思成已经和林徽因建立恋爱关系,徐志摩仍然在想尽办法追求林徽因。梁思成和林徽因喜欢去北海快雪堂松坡图书馆约会,徐志摩就经常去“骚扰”。
梁思成的同学梁实秋曾回忆说:“据梁思成告诉我,徐志摩时常至松坡图书馆去做不受欢迎的第三者。松坡图书馆星期日照例不开放,梁因特殊关系自备钥匙可以出入。梁不耐受到骚扰,遂于门上张贴一纸条,大书:Lovers want to be left alone(情人不愿受干扰)。徐志摩只得怏怏而去,从此退出竞逐。”
当然了,徐志摩不可能真的死心。
梁思成说:“陆小曼这个名字总感觉听过。”
李谕说:“她是外交总长顾维钧的兼职外文翻译,这两年在北京社交界已经小有名气。”
梁思成恍然:“原来是这样。”
用不了多久,徐志摩就会和陆小曼结婚,开启一段悲催的婚姻故事……
——
抵达美国西海岸后,几人搭乘上了火车。
梁林两人去费城,李谕则在芝加哥站提前下车,招了辆出租车到了芝加哥大学。
径直来到康普顿的实验室后,李谕看到吴有训正在做实验。
“李谕先生?”康普顿先看到了他。
“康普顿教授,”李谕与他握了握手,然后立即问,“实验情况怎么样?”
康普顿大为称赞:“我从来没有见到这样有才气的学生,吴是个实验天才!连我都无法复现的实验,他竟一遍遍做到了。”
李谕说:“你们一个负责理论,一个专攻实验,挺搭配的。”
康普顿说:“这个现象(康普顿效应)主要的任务就是实验复现,理论上的难度不大,毕竟都是借鉴了爱因斯坦先生的光量子假说。”
李谕笑道:“康普顿教授竟然学会了中国人的谦虚品质。”
“因为吴的表现太出色。”康普顿说。
“现在到了什么程度?”李谕问。
“吴在尝试第十五种材料。”康普顿说。
康普顿效应说起来并不复杂,就是用一束频率较高的电磁波比如X射线,照射到石墨上时,会散射出两束不同频率的电磁波:一束和原来的频率相同,另一束频率降低,并且与散射角有关。
这种现象波动说显然无法解释,因为按照波动说,电磁波的频率不会因为反射和散射产生变化。
但用光量子理论来解释就很说得通,就是碰撞后能量损失了呗。
<div class="contentadv"> 几个月前,康普顿刚刚用光量子理论推导出一个公式,带入普朗克常数、光速这些常数后,果然得到了一个只与入射角有关的公式。
对于理论物理学家来说,这个公式并不太复杂,没有什么复杂的新东西。
这个实验关键点就是能够彻底证实光子的存在,从而为光的波粒二象性盖棺定论。
这是最被学界看重的。
所以实验能不能被重复做出来就很关键。
李谕说:“十五种材料?至于吗?”
“有必要,”康普顿说,“这个实验尚且没有得到物理学界的认可,哈佛大学的威廉·杜安教授认为实验结果是因为盒子的材质导致,称之为‘盒子效应’。吴为了拓展实验的适用范围、增加普适性,才决定增加其他材料。”
最开始康普顿只用了石墨。
李谕问:“都成功了?”
康普顿点了点头:“太令人不可思议了!中国的学生在治学能力和态度上都让我十分佩服,吴为了做实验,半年多里几乎只待在实验室或者寝室。家书甚至一直没有回,其父连发四封加急电报,我才知道。我令他回了电报,才重新开始做实验。”
李谕倒是明白他为什么这么努力:中国人太渴望成功了。
几十分钟后,吴有训突然高兴道:“成了!”
他这才发现实验室中多了李谕和康普顿。
“导师,院士先生!”
李谕笑道:“恭喜恭喜!”
吴有训说:“希望这次杜安教授不会再说什么。”
康普顿说:“除非他们能够亲自做成功。”
李谕则看了一圈,问道:“你们用了特制的X射线分光仪?”
“有问题吗?”吴有训问。
李谕想了想说:“如果想让其他的物理学家接纳康普顿散射这个结果,最好去哈佛大学做一场公开实验,就用威廉·杜安自己的设备。”
“公开实验?”康普顿说,“这不是医学实验,公开实验要是因为概率问题出了差错,将身败名裂。”
吴有训却自信满满道:“我可以!”
康普顿惊讶地看着吴有训:“吴,这样很有风险!”
“这个实验我做了上百次,绝不会有问题。”吴有训说。
“很好!”李谕说,“我现在就联系哈佛大学,同时给美国物理学会发一封公开信,大家都去哈佛做个见证。”
李谕深知,只有这样才能让吴有训站稳脚跟、出足风头,能够与康普顿共同获得诺贝尔物理学奖。
李谕是哈佛的老熟人,也是美国物理年会的老熟人,大家知道他向来支持光量子假说。要是这次真成了,必然可以惊动整个物理圈,尤其那些研究量子理论的,能够信心大振。
这天的哈佛大学聚集了差不多小半个美国物理学圈的名流,已经离开芝加哥大学的密立根也来了。
密立根现在是加州理工的校长,去年刚刚获得诺贝尔物理学奖,名望达到了巅峰。
威廉·杜安在礼堂中安排好了实验场所,身为一名较为传统的物理学家,他还是不太愿意相信波粒二象性这种倒反天罡的结论,所以一直不承认光量子假说。
“康普顿教授,”威廉·杜安说,“你竟然还没有放弃盒子效应,请来了这么大的阵仗。”
康普顿说:“既然来了就说明有十足把握。”
“别开玩笑了!”杜安笑道,“光线经过反射会降低频率,稍微想想就不可能!”
李谕问:“怎么就不可能了?”
杜安说:“很显然,如果光经过反射或散射后降低频率,也就是增加了波长,这意味着什么?意味着光谱整体向红端移动。如果你去照镜子,镜子里的你不就变成红色了吗?”
杜安对自己的这个解释异常满意,这也是为什么很多经典物理学家坚决反对康普顿散射的原因。毕竟这么多年了,从没有人发现照个镜子人就红了。
康普顿耸耸肩:“这是理论问题,怎样解释不是我的任务,我只是阐述一个真真正正的实验现象而已。”
杜安好整以暇道:“那么就请康普顿先生大展身手吧。”
康普顿肯定不会下场,对身边的吴有训说:“准备好了吗?”
“迫不及待。”吴有训说。
杜安惊讶地看着这个有些瘦削的中国人缓缓走上实验台,“一个中国人?!”
实验台上的吴有训则平静道:“各位先生,我开始了。”
已经做了无数次的实验,即便用哈佛的实验仪器也没什么两样。物理实验本来求的就是个普适性,如果别人做不成功才有问题。
没多少时间,吴有训便轻轻松松完成了实验,甚至在实验过程中不停用英文给台下一众物理大咖们做解释,仿佛他才是讲师。
结果相当成功,李谕第一个带头鼓掌。
就连密立根都当场折服,叹道:“又是一个中国人!”
康普顿兴奋异常,对杜安说:“杜安教授,眼见为实,如果下次你还是不能成功,只能说明是你的问题。”
哈佛的另一位物理学教授,也是此后1946年的诺贝尔物理学奖得主布里奇曼忍不住走上台,与吴有训握手道:“先生果然是一位物理学大师!您的成果将会在物理年会上正式宣读!”
吴有训还是一如既往的谦逊态度:“全是导师康普顿的功劳,我只是按照他的要求做的。”
“不!你的功劳同样大!”李谕这时候必须插嘴了,“大家研究的都是科学,讲究实事求是,该有多重要就有多重要,您说是不是,康普顿教授?”
康普顿心情很好,立马说:“没有错!如果美国物理年会邀请我们宣读关于这个发现的论文,你是最合适的人选!”
有他这句话就好说了,不过李谕还是选择加一层保险:“等两位完成论文,可以发表在《SCIENCE》上,务必注明两位的名字。”
历史上,吴有训虽然在美国物理年会上宣读了论文,但他却坚持不在论文上署名,功劳真的都让给了康普顿,——他们的论文发在了另一本物理学杂志上。
康普顿对吴有训确实不错,但过于谦虚就没必要了。这次李谕绝对让论文上同时刊有两人的名字;届时,自己又有诺奖的提名权,必然能让吴有训拿到诺贝尔物理学奖。
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