李奇维今天的演讲,注定要震惊整个科学界。
他在化学界的地位,将一跃成为和在物理学领域一样,横压万古。
其光辉犹如大日高悬,让化学的天空再无一片黑暗。
电子壳层模型及衍生出的化学键理论,让化学这门学科,成为逻辑自洽的独立学科。
从此以后,化学家们有了自己的理论武器。
可以深入到原子级别,探究化学之本质,掌握反应之真理。
而不再是只能捣鼓瓶瓶罐罐,然后称重测量看变化。
“布鲁斯教授实现了他的承诺。”
“化学家从今往后不再是炼金术士了。”
由此可见,李奇维在化学界的地位将会高到什么程度。
能斯特的“现代化学之父”评价,绝非夸大其词。
此刻,整个会场都陷入一片震撼的海洋之中。
所有人都忍不住和旁边的人交流自己的感受。
生平能听到这种级别的演讲,对某些人而言,足以称得上三生有幸了。
李奇维足足等了五分钟,会场内才逐渐安静下来。
他的脸上一直带着微微的笑容,显得如沐春风。
仿佛刚刚的伟大惊天成就,在他的眼里,完全是不值一提。
他开口说道:
“大家对我刚刚的演讲,有任何疑问都可以提出来?”
“我很希望和你们交流。”
人群顿时出现骚动。
众人这才想起来,布鲁斯教授的演讲流程中,提问环节才是更惊心动魄的。
那是思想碰撞、智慧迸发的学术争锋!
是所有科学研究者毕生的梦想。
只不过,能够有资格和布鲁斯教授来回拉扯辩论的人,整个世界也没有多少。
在如此伟大的理论面前,要是提一个非常傻的问题,那肯定直接社死了。
于是,偌大的会场内只响起了窃窃私语声。
没有人敢举手。
而且大多数人也确实发现不了什么问题。
虽然电子壳层模型和化学键理论,某种意义上,都只是一种猜想。
但是这种猜想,能解决的实际问题实在太多了。
这反而变相地证明了猜想的正确性。
所以,大家都是把它当作全新的正确理论看待。
李奇维的威压弥漫在会场之内,让人提不起辩论的勇气。
就在前排的大佬们,准备带头做个榜样时。
忽然,泡利动了。
“布鲁斯教授,我有问题。”
他刚一站起身,就引发一阵惊呼。
“哇,又是那个胖小子!”
“他这次又要干什么,现在可不是刚刚那种耍嘴皮子的时机。”
“你得先理解布鲁斯教授的理论,才能提出有价值的问题。”
“那小子嘴上毛都没长齐,能有什么见识。”
“估计是年轻人想哗众取宠了。”
“......”
众人对于泡利显然不看好。
按照经验来说,一般越跳脱的人,水平就越不咋地。
但是海森堡不同。
他很清楚自己师兄的天赋之高,绝对是最顶尖的天才。
他羡慕地看着泡利,哪怕面对所有人的轻视,对方依然云淡风轻,对周遭一点不在意。
仿佛任何流言蜚语都引不起心境起伏。
换成海森堡自己,那是万万做不到的。
他还想着等演讲结束后,再去求自己的导师索末菲,引荐自己给布鲁斯教授认识呢。
因为他不敢当着这么多人面前,大方自信地提问。
这是他的性格使然。
前排大佬处,爱因斯坦看着索末菲尴尬的样子,好奇问道:
“这是你的学生?”
索末菲笑道:“他就是泡利。”
爱因斯坦哦了一声,又特意看了泡利两眼。
显然,他也听闻过泡利的故事。
“原来他就是泡利啊。”
“和我想象中有点不同。”
“不过他很不错,很有胆气!”
“布鲁斯就喜欢这样的年轻人。”
忽然,爱因斯坦又取笑道:
“索末菲,你干脆让泡利到布鲁斯的量子研究所学习几年。”
“好好磨炼他的性格。”
索末菲闻言,回头看了一眼,露出欣慰的笑容。
他喃喃自语道:“泡利这样也挺好的。”
此刻,在李奇维的注视下,泡利镇定自若地开始自我介绍。
“教授您好,我是泡利,目前是德国慕尼黑大学的学生。”
“我的导师是索末菲教授。”
话音刚落,会场内响起小范围的震惊。
显然,泡利的名气早已不局限在慕尼黑大学,而是传到了德国学术界。
“哇,原来是那个号称上帝之鞭的天才学生。”
“听说他既是本科生,又是博士生,我从未听过这种事情。”
“他编写的相对论,我看过,写的是真好啊。”
泡利在众多学生之中俨然是被羡慕的对象。
年轻、天才,性格狂傲。
这就是学生们梦想中的自己。
大佬们则比较淡定。
毕竟现在的泡利在他们眼中只是天才,而不是真正有成果的物理学家。
天才,大佬们见到的太多了。
前排的诸位,谁年轻时又不是天才呢?
台上的那位,更是天才之王。
这时,李奇维内心一震。
“好家伙,原来是泡利啊。”
“没想到他还是个小胖墩。”
“他旁边那位看起来有点害羞的,应该就是海森堡了。”
这一刻,李奇维对于二人产生了期待。
这两位可是量子力学的关键人物。
没想到在今天的场合碰到了。
他朝索末菲笑着看了一眼,然后目视那个勇敢的年轻人。
“你好,泡利同学。”
“我和你的导师是很好的朋友。”
“你有什么问题,可以随便问。”
泡利虽然喜欢怼人,但他也不傻。
面对当世第一的布鲁斯教授,他要表现足够的尊重。
他说道:“谢谢您,教授。”
“我的问题是关于电子数量和能级的关系。”
“在您的电子壳层理论中,你把电子的轨道进行了分层。”
“每一层能存在的最多电子数量,是有严格限制的。”
“按照您的理论,电子数量是能级数量的2倍。”
“第一层1个能级,可以容纳2个电子。”
“第二层4个能级,可以容纳8个电子。”
“以此类推...”
“但是,为什么电子不可以都挤在最低能级上呢?”
“比如所有电子都挤在第一层里,或者挤在第二层的某个能级中。”
“这样整个体系的能量最低,状态也就会最稳定。”
“如果电子不能挤在同一层或者同一能级里,那为什么每个能级可以容纳2个电子呢?”
“按理来说,一个能级代表一个轨道,不应该只能存在一个电子吗?”
“2个电子在同一个轨道上,难道不会发生碰撞或者其它效应,导致电子运动不稳定吗?”
“这个【2】有什么特殊的含义吗?”
哗!
泡利的问题,让在场的大多数人非常吃惊。
因为他们在李奇维滔滔不绝的演讲过程中,不自觉地忽略了这个问题。
好像2倍是应该的,天然的,不需要证明的。
但是,泡利敏锐的物理直觉,让他没有放过这个小细节。
这里面一定隐含更深层次的秘密。
这一刻,众人才发现,他们小看了泡利。
对方的天才之名,绝非浪得虚名。
而这种天才,喜欢怼人,也能说得通了。
毕竟天才看谁都觉得蠢嘛。
爱因斯坦笑着对索末菲说道:
“泡利这个年轻人果然不错。”
“他能这么快就发现这个问题,并且善于去思考。”
“我都准备问布鲁斯这个问题了。”
索末菲听到爱因斯坦的夸奖后,非常开心。
泡利没有让他失望,即便面对布鲁斯教授,他也能一针见血地提出自己的质疑。
这才是一个优秀物理学家需要具备的素质。
可以崇拜,可以羡慕,但一定不能谄媚。
要独立思考。
李奇维听完泡利的问题后,内心感慨。
历史上的那些物理学大佬,果然都是名不虚传之辈。
泡利今年才20岁,系统学习物理也没有多长时间,就已经能有这么深的领悟了。
在后世的人看来,这个问题不是显而易见,很容易提出吗?
但是放在当初那个时代,当前方是一片迷雾时,能敏锐地抓住关键因素,是一个了不得的能力。
甚至它就是某种天赋。
是大佬有别于普通人的关键。
而这个问题,将直接引出旧量子论的最后一块拼盘:第四量子数!
此刻,李奇维笑着说道:
“感谢你的提问,泡利同学。”
“这是一个非常好的问题。”
“甚至于,我一时间还没有想好该怎么回答。”
台下又是一阵惊呼。
泡利脸上也露出得意的神情。
“我果然是个天才,嘿嘿。”
海森堡偷偷拽了拽泡利的裤脚,给了他一个牛逼佩服的眼神。
李奇维继续道:
“在思考电子壳层模型的时候,我当时很自然地就使用了2倍这个关系。”
“因为它使得电子的排布非常规律完美。”
“以至于一开始我都没有想过,为什么会是2。”
“今天的演讲之前,我其实一直在想这个问题,只不过没有思路。”
“但是,就在刚刚,泡利提出之后,我忽然有了灵感。”
“我想,这或许会是最有可能的答案。”
哗!
李奇维话音刚落,所有人都震惊了。
在众人看来,就算布鲁斯教授今天回答不了2倍的问题,也没有什么。
以后随着更多人开始研究,肯定可以解决。
尤其是那些化学家们,绝对不会放弃这个理论的。
哪怕是凑,也得凑出个2倍关系的合理解释。
但是现在,仅仅一瞬间,因为泡利的启发,布鲁斯教授竟然就想到了答案。
“这真是太不可思议了!”
爱因斯坦等大佬,也表情严肃,紧张起来。
因为这个问题可是纯粹物理的范畴了。
它关系到量子论的未来,众人无不关心。
李奇维顿了一会儿,然后说道:
“诸位应该知道,现在的玻尔-李模型中,一共有三个量子数。”
“正是通过对这三个量子数的深入分析,我才提出了电子的壳层结构。”
“但是于隐发现的反常塞曼效应,用三个量子数无法解释。”
“所以,物理学界们几乎都认为,一定存在第四个量子数。”
“我本人也是持有这种看法。”
“但是很可惜,目前为止,还没有人发现第四量子数的踪迹。”
“因为电子轨道的数量、形状、方向,都已经被量子化了。”
“几乎不可能再找出还未发现的性质。”
“但是,直觉告诉我,第四量子数一定存在。”
“它就在一个很明显的地方,但是被所有人忽略了。”
“直到今天,泡利提出的问题,为何电子数量是能级的2倍。”
“我大概想到了,这个量子数会藏在什么地方了。”
“它就蕴藏在【2】这个数字之中!”
轰!
这一刻,整个会场内彻底沸腾了!
所有人都激动地呼吸急促,生怕接下来听漏一个单词。
那是有可能关系到众人命运的内容。
因为第四量子数太特殊了。
如果今天李奇维讲的是统一场论或者相对论,在场的人还不会那么兴奋。
因为那些东西离大部分研究者都太遥远了。
基本产生不了任何关系。
就好比现在一个国家的王位开始竞争了。
但是它和普通人又有什么关系呢?
你没有王子的身份,连参与这场竞争游戏的资格都没有。
相对论就是如此。
它太难了。
对于很多物理学家而言,都是束之高阁的东西。
普通学者简直想都不用想。
但是第四量子数不一样。
有了前三个量子数的参考,大家都知道该从什么角度去思考。
虽然暂时找不到,但至少有一丝可能性。
就好比平民也具有了竞争王位的资格。
如何不让人疯狂!
而现在,李奇维更是马上就要给出线索,让众人找到第四量子数的难度再次下降。
这简直是难以想象的天大幸事。
每个人都渴望自己能够成为那个幸运儿。
发现第四量子数,名震物理学界,一步登天。
这一刻,所有人都目光灼灼地看向李奇维。
那个男人接下来的话,将很有可能会造就一位顶尖物理学家。
这种实力,鬼神莫测。
面对众人的期待,李奇维微微一笑,然后说道:
“泡利有句话说的很对。”
“既然一个能级代表一个轨道,一个轨道应该只能容纳一个电子。”
“这就和火车在铁轨上行驶类似。”
“一段时间内,一条铁轨上只能存在一列火车。”
“但是现在,如果我的电子壳层模型是对的。”
“那么事实就是,一条铁轨上,确实有两列火车。”
“一个电子轨道上,存在两个电子。”
“我认为,这种古怪的性质,就是第四量子数导致的。”
“这个量子数,应该是作用在电子本身,使得电子发生某种独特的变化。”
“但是它具体是电子的什么性质,我暂时还没有答案。”
“大家可以集思广益,回去作为自己的研究课题。”
“也许在座的你们,比我先一步发现也说不定。”
李奇维所说的内容,其实已经无限接近于【泡利不相容原理】了。
真实历史上,泡利在思考2倍问题时,提出了这个假设。
他坚定地认为一个轨道能级只能存在一个电子。
所谓的2倍现象,说明已知的电子轨道并不是一个能级。
怎么理解呢。
按照三个量子数的电子轨道模型。
电子轨道由第几序数、形状、方向确定。
当电子处在这个轨道上时,它的状态性质就固定了。
但是,若电子本身也存在量子数呢?
两个电子虽然存在同一个轨道上,但是两个电子的状态却不相同。
形象解释就是:
铁轨上已经有一列火车了,这时候还想再加一列火车怎么办呢?
简单,让另一列火车会飞就行。
它的飞行轨迹和铁轨一样,就相当于也存在铁轨上了。
很明显,这两列火车的性质是不同的,毕竟一个会飞一个不会飞。
这就是相当于两个电子的情况。
比如一个电子会笑,一个电子会哭。
如果电子也存在这样一个“二值性”的量子数,那么就能解释这种现象了。
据此,泡利提出了以下假设:
在一个原子中,不存在两个或者两个以上,具有相同状态的电子。
换句话说,确定一个电子的状态,需要四个量子数。
如此一来,就可以很容易解释,为什么每个能级中的电子数量会被限制了。
比如假设某个能级有两个电子。
虽然这两个电子在同一个能级,但是因为二值性的量子数,它们本身是有区别的。
一个是笑电子,一个是哭电子。
所以,按照泡利不相容原理,是可以同时存在。
如果这时候,往这个能级中再加入一个电子,那么问题就来了。
电子只有哭和笑两种量子态,三个电子在一起,肯定其中有两个电子的量子态会是一样的。
这就不符合泡利不相容原理了。
所以,这个理论完美解释了2倍的关系,以及为什么电子不能都挤在同一个能级里。
此外,这个理论很快就会被扩展到更深的层次。
它将解释:为什么物质会具有体积?(后面会详细讲哈)
然而,泡利在提出不相容原理之后,他也不知道第四个量子数是什么。
现在,李奇维提前预言,第四个量子数和二值性有关。
想必会加速泡利的进程。
果然,此刻的泡利仿佛陷入了顿悟一般。
他一直笔挺地站着,脑海中思考着二值性的想法。
“如何用二值性量子数解释电子的行为呢?”
“电子的什么性质会具有两种量子态呢?”
与此同时,整个会场内安静的可怕。
紧接着,众人的吞咽口水声,清楚地响起。
“哦,上帝啊,布鲁斯教授这是预言了第四量子数!”
“也就是说,这个量子数一共有两种状态。”
“而且还和电子的本身行为有关。”
“就差一点点啊!”
“天啊,到底是什么啊,我要疯了!”
“一旦找到,必然能震动整个物理学界!”
“......”
无数默默无名的普通学者们,此刻简直要抓破了脑袋。
就好像王冠近在眼前,却怎么也抓不到。
看似只差一步,但是犹如天堑。
前排的诸多大佬们,内心的震撼程度丝毫不弱。
但是一想到刚刚的电子壳层模型,他们忽然又觉得第四量子数也不过如此了。
对于普通物理学者,乃至资深的物理学家而言,第四量子数当然是至关重要的。
他们一生都未必能发表可以比肩的成果。
但是对于布鲁斯教授而言,就显得有点寡淡无味了。
对方返回欧洲刚刚一年。
就先后发表光的波粒二象性、质子-中子模型、电子壳层模型、化学键理论。
恐怖如斯!
与这些成果相比,第四量子数也就一般般。
但是大佬们很清楚,第四量子数本身虽然不够布鲁斯教授的位格。
它却是量子论的重要拼图,甚至有可能是最后一块拼图。
从这个角度看,它的重要性还要再提高几个等级。
所以,哪怕是这些大佬们也不淡定了。
完整的量子论,那可是能比肩相对论的理论啊。
无论谁做出一点贡献,都将青史留名。
然而很快,他们就会被李奇维的话再次震惊!
这时,泡利终于从兴奋的顿悟中恢复过来。
他已经迫不及待地想要整理自己的想法了。
他发现布鲁斯教授到此后,并没有更进一步。
这很奇怪。
泡利忍不住问道:
“布鲁斯教授,以你的强大,难道还想不到第四量子数是什么吗?”
“二值性,和电子有关,应该不是特别难吧?”
索末菲闻言,露出稀奇的表情。
啥?我们家泡利也会夸人了?
看来对方是彻底被布鲁斯教授折服了。
李奇维听后,笑了笑。
他的目光扫过会场所有人,然后轻轻吸了一口气,说道:
“我都已经发现两个量子数了,也得给别人留点机会。”
众人会心一笑。
接着,他正色道:
“我之所以不继续研究第四量子数,是因为还有更重要的事情想做。”
泡利震惊!
还有比这更重要的吗?
“教授,那是什么?”
李奇维道:
“我想重构整个量子论!”
嘶!
全场骇然!