“19世紀已經將物理大廈全部建成,今後物理學家只是修飾和完美這所大廈。”
1900年20世紀的第一天,歐洲著名的科學家歡聚一堂,著名物理學家開爾文發表新年祝詞時講了上述話;
同時,開爾文在展望20世紀物理學前景時講道:
“動力理論肯定了熱和光是運動的兩種方式;”
“現在,它的美麗而晴朗的天空卻被兩朵烏雲籠罩了,”
“第一朵烏雲出現在光的波動理論上,”
“第二朵烏雲出現在關於能量均分的麥克斯韋-玻爾茲曼理論上。”
他所說的第一朵烏雲,主要是指邁克爾遜-莫雷實驗結果和以太漂移說相矛盾;
他所說的第二朵烏雲,主要是指熱學中的能量均分定則,在氣體比熱以及熱輻射能譜的理論解釋中得出與實驗不等的結果,其中尤以黑體輻射理論出現的“紫外災難”最為突出。
開爾文是19世紀英國傑出的理論物理和實驗物理學家,
他在數學物理、熱力學、電磁學、彈性力學、以太理論和地球科學等方面都有重大的貢獻,
開氏溫標和開爾文(Kelvin, K) 這個溫度單位就是以他的名字命名的。
這座堅固的19世紀物理大廈,其實在19世紀的最後幾年裡已經被摧毀!
只是當時的自認為權威的開爾文等物理學家沒有意識到而已!
1895年發現X射線,1896年發現放射線,1897年發現電子;
這三大發現揭開了物理學革命的序幕,標誌著物理學的研究由宏觀進入到微觀,標誌著現代物理學的產生!
同時,現代物理學的臨產也誕生了辯證唯物主義。
真理就是這麼奇妙,在你認為已經全面認識她的時候,恰恰就是你未認識的真理的開始!
一、1895年,倫琴妙手偶得“X射線”
1895年11月8日晚在德國的維爾芝堡大學實驗室裡,
倫琴用厚黑紙板把陰極射線管包起來,意外發現1米以外的熒光屏在閃光。
倫琴斷定這絕不是陰極射線,而是一種新射線。
隨即用它拍出了一張手掌照片,一時引起轟動。
1901年,倫琴獲首屆諾貝爾物理獎!
二、1896年,天然放射性被首次發現
1896年3月,貝克勒爾發現,與雙氧鈾硫酸鉀鹽放在一起,但包在黑紙中的感光底板被感光了。
他推測這可能是因為鈾鹽發出了某種未知的輻射。
同年5月,他又發現純鈾金屬板也能產生這種輻射,從而確認了天然放射性的發現。
貝克勒爾因此獲1903 年諾貝爾物理獎。
後來,居里夫婦將其稱為"放射性"。
這是人類第一次發現某些元素自身也具有自發輻射現象,引起了人們對原子核問題的關注。
但對於放射性的研究,居里夫婦功不可沒。
他們進行了艱苦的提煉工作,從鈾礦渣中提煉出了比純鈾放射性強400倍的元素;
1898年7月,為紀念自己的祖國波蘭,居里夫人宣佈這種元素為“釙”。
1898年12月,居里夫人又宣佈發現了“鐳”!
1903年獲諾貝爾物理獎,1911年獲諾貝爾化學獎。
盧瑟福等科學家對鐳的放射性進行研究,相繼發現了:α射線(即氦核的離子流)、β射線(即高速的負電子流)、γ射線(波長比X射線的波長還要短的電磁波)。
三、1897年,電子的發現宣告原子可分
1897年4月30日,湯姆遜在英國皇家學院作了“陰極射線”的報告,正式宣佈發現了陰極射線的本質。
1899年,湯姆遜正式將其命名為電子。
這宣告了原子是可分的,為進行電子和原子的研究開創了新的實驗技術!
湯姆遜於1906年獲諾貝爾物理獎。
湯姆遜屬於“弦絲掛、火漆封”派,任劍橋大學卡文迪什實驗室主任,他學生中有盧瑟福、玻爾、威爾遜等多人榮獲諾貝爾獎!
以這著名的三大發現作為堅實的基礎,人們又進一步研究發現了原子的可變性的大量化學同位素。
人類認識也開始長驅直入到原子核內部,為現代電子技術這座摩天大樓夯下了厚重的基礎。
這三大發現,
是科學技術從19世紀進入20世紀的隆隆禮炮,
它莊嚴地宣告:
科學技術新時代來到了!
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