主题：【原创翻译】《量子》----第一部·量子 -- 奔波儿

1911年3月7日，卢瑟福在曼彻斯特文学与哲学协会（Manchester Literaru and Philosophical Society）的一次会议上发表了一篇论文，首次公开了自己的原子模型。四天以后，他收到了利兹大学的物理学教授威廉·亨利·布拉格（William Henry Bragg：1862～1942）写来的一封信，谈到“大约在五、六年前，”日本物理学家长冈半太郎（Hantaro Nagaoka：1865～1950）也曾建立过一个拥有“正电荷的核”的原子模型。但布拉格不清楚的是，早在一年前的夏天，长冈在欧洲访问了一系列顶尖实验室，期间也曾拜访过卢瑟福。在收到布拉格的信件约两周以后，卢瑟福又收到了一封寄自东京的来信。长冈在信中“对您在我访问曼彻斯特期间予以的盛情接待”表示分外感谢，同时指出在1904年的时候，他就曾经提出一个“土星式”的原子模型。该模型有一个体积庞大且高质量的核，周边的电子以环状围绕其运行。

“您可能注意到我所提出的原子模型在一定程度上与您几年前在一篇文章中所提出的模型有些类似，”卢瑟福在回信中对此坦承相认。尽管存在相似的地方，但这两个模型有着着重要的区别。在长冈的模型中，其内核带有正电荷，高质量，且在这个“扁平蛋糕式样的”原子模型中占据大部分空间。但是，在卢瑟福的球状模型中，其内核是一个带正电荷的微小粒子，同时拥有大部分的质量，而原子中的大部分空间是一无所有的。然而，这两个模型都存在致命的缺陷，很少有物理学家能对其有更多的关注。

如果一个原子中存在带正电荷的核，而其电子的位置则相对固定，这样的原子是不稳定的，因为带负电荷的电子会在吸引力的作用下飞向原子核。假定它们像行星围绕太阳运行那样，环绕着原子核运动，同样会引起原子的崩塌。牛顿早在多年以前就提出任何以环状路径运行的物体都具有加速度。根据麦克斯韦的电磁理论，带电粒子，例如电子，在其加速运行时，会以电磁辐射的形式不断散失能量，一个环行的电子将在万亿分之一秒内沿着螺线状轨迹被吸入到原子核。大千世界所反映出来的现实情况与卢瑟福的原子核模型相左。

长久以来，他就明白这个问题看上去难以克服。“加速度运行的电子会散失能量，”卢瑟福在他发表于1906年的《放射性转化（Radioative Transformation）》一书中写道“在建立稳定原子模型的道路上，这一问题是一道最难克服的障碍”。但是，在1911年，他决定忽略掉这一困难：“在当前阶段，没必要去考虑什么原子稳定性的问题，因为这将关系到原子的瞬时结构，以及其所带有的电荷的运动模式。”

盖革为验证卢瑟福的散射公式而做的实验虽然很快就得到结果，但毕竟只是在有限的测量范围内进行的。现在，马斯登也加入进来，他们在随后的一年中花费了很多时间，进行了一次更加详尽的调查。1912年7月，他们的实验结果验证了散射公式和卢瑟福所提出的理论的主要观点。“彻底的检验工作，”马斯登后来回忆说，“繁重不堪，但却让人很兴奋。”在这一过程中，他们还发现在考虑到实验误差的前提下，原子核的电荷数大约为原子重量（注：此处所说的“原子重量”为相对重量）的一半。唯一的特例是原子重量为一的氢原子，除此而外，所有其它原子的电子数目大体为原子重量的一半。例如，对于氦原子，其电子的数目被缩减为2，而根据以前的理论这个数值最多可以为4。但是，电子数目的减半说明卢瑟福的原子模型所释放的辐射能量要比他以前所估计的更强。

卢瑟福回顾说他在第一次索尔维会议上从玻尔那儿得到的有益的帮助，但是对布鲁塞尔的经历他却不堪回首，因为在那次会议上无论是他或者其他任何人都没有讨论他的原子核模型。

第三章·金色的丹麦人（9）

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