重生,然后成为大科学家

赵师雄

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第83章 首次人工核聚变

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反应两边同时减掉两个氢原子核,就变成四个氢原子核聚变成一个氦原子核,和爱丁顿起初猜测的那个核反应方程,可以说是一模一样。

可两者之间的唯一不同的地方,就是爱丁顿提出来的核反应是一步到位的,而太阳中真实存在的核反应,却是分成了几步进行。

这样一来,对反应环境的要求就不再那么苛刻,也不会再有理论温度和实际温度相差几个数量级那样的矛盾出现了。

爱丁顿之所以没能更进一步地想到,在太阳当中的核聚变反应是分步进行的,不是因为他的想象力匮乏,而是因为他提出来这个理论的时候,氘和氦-3都还没有被科学家们发现。

在原时空中,作为1932年核物理学三大发现当中的第一个,氘在同年被美国的尤里发现。

而氦-3的发现时间则比氘还要晚,不仅建立在尤里发现氘的基础之上,而且还要等到粒子加速器被发明出来之后。

卡文迪许实验室的澳大利亚籍学生马克·奥利芬特在1934年,在由考克罗夫特和沃尔特发明的那台考克罗夫特式的粒子加速器上,用被加速过的快氘核,轰击氢气,然后首次在云雾室中拍到了氦-3原子核的轨迹。

——不管在哪个时空里,有了粒子加速器,又有了氘核之后,卢瑟福就总会想着加速氢原子核给氘来这么一下,或者是加速氘原子核给氢原子来这么一下。

区别就是陈慕武顶住了压力,没做这个实验。

而奥利芬特作为一个初来乍到的学生完全照做,就完成了这个发现氦-3的实验。

另外,奥利芬特在卡文迪许实验室里完成的这个氘和氢两个原子核相碰撞,生成氦-3原子核的核反应,也是人类物理学史上,第一次成功进行的核聚变。

而一直到了1939年,氦-3才被人们首次从氦气里面分离出来。

巧妇难为无米之炊,爱丁顿也绝不可能在不知道氘和氦-3存在的情况下,直接猜出太阳内进行核反应的正确方程。

人们一直好奇太阳里面那些源源不断的能量究竟源自哪里,这也是为什么玻尔会提出能量不守恒在太阳中存在的原因。

到了后来,就算是粒子加速器已经发明了十几年,人类的物理学家们却依然搞不清楚,核聚变反应究竟应该在什么条件下才会发生。

在1943年,珍珠港都过去了一年多的时间,美国和本在太平洋上打得不可开交,研制原子弹的“曼哈顿计划”也在美国国内如火如荼地进行着。

都已经到了这个时候,曼哈顿计划在物理学上的总负责人奥本海默依然在纠结思考着一个很严重的问题。

原子弹爆炸靠的是核裂变,但是在核裂变之后释放能量产生的高温和高压当中,氢和其他较轻的原子核,很可能聚变成质量更大的原子核,并且释放大量能量。

——就像太阳里面无时无刻都在发生的那样,氢会聚变成氘,氢和氘又会聚变成氦-3。

而地球是三分海洋七分陆地,海水当中存在的氘原子,要比空气中多得多。

还有就是空气中的氦气也不太稳定,只不过是比海水中的氘稍微稳定一些而已。

奥本海默担心的问题就是,如果原子弹爆炸之后,产生了不受人类控制的链式反应,氢变氘,氢、氘变氦-3……等等,海洋里的水和大气里面的空气都会被点燃,地球陷入无尽的熊熊燃烧之中,并最终走向毁灭。

奥本海默自己一个人不敢承担如此严重的后果,他只能去找那个向军方建议自己担任物理学总负责人的伯乐,康普顿去商量这件可能发生的事情。

他们两个人对此都很悲观,觉得与其让自己亲自参与的冒险活动把地球上的全部人类都送入到万劫不复的深渊,还不如消极接受纳c的奴役通知。

可是军方那边催得又很紧,爱因斯坦和其他科学家们联名上书罗斯福,说德国那边也在加紧研制原子弹这种不讲武德的大杀器。

他们又不得不必须抢在德国佬儿前面,把这种可能会开启地狱之门的钥匙给制作出来。

最终还是康普顿拍板做了决定,如果计算出的结果证实,地球会被原子弹毁灭的概率超过千分之零点零零三,那他就会叫停曼哈顿计划。

幸亏在最后,康普顿的计算结果低于这个康普顿设定的数值,曼哈顿计划可以顺利地继续下去,小日子也能幸运地体验到什么叫做“雷霆雨露,俱是君恩”。

到1943年,全球最顶尖的物理学家们还在担心核聚变会不会让地球毁灭,那么1927年,美国的那位叫做埃尔维的天文学家杞人忧天地担心太阳有一天会爆炸,也无可厚非。

见到坐在自己对面的陈慕武表情凝重,一言不发,《泰晤士报》的记者在自己的笔记本上悄悄写着些什么东西。

“在我提出这个问题之后,剑桥大学的中囯陈一言不发,陷入到了很长一段时间的深深思考当中,看上去好像太阳爆炸这个问题十分严峻,让他很纠结。”

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