“夫人,難道說大姐和姐夫從英國回到法國之後。”
陳慕武身上的拘束感漸漸消失,厚著臉皮自然而然地開始用起了這個關係比較親近的稱呼。
“他們沒告訴您,卡文迪許實驗室的那台離子加速器的現狀究竟是什麽嗎?
“這台加速器剛剛建造成功的時候,實驗室、學校以及劍橋附近其他大學的物理係統同仁,確實曾經對這台粒子加速器表現出過極大的興趣,想要使用加速器進行物理實驗的申請文件,在卡文迪許實驗室的辦公桌上摞起來了幾乎有一英尺高。
“但是在短短幾個月之後,就是在大姐和姐夫到訪劍橋大學那段時間裏,粒子加速器就被那些實驗物理學家們打入了冷宮。
“他們寧願選擇加速電壓較低的靜電場,也不願意再去申請能讓粒子加速到百萬伏特的靜電加速器。”
居裏夫人沒跟陳慕武一般見識,而且他們早晚是一家人,叫姐姐和姐夫沒什麽問題。
她隻是點了點頭:“伊蕾娜他們回來之後,確實向我原原本本地複述了在劍橋大學見到的情況。
“我當時對此情形也是疑惑不解,還以為是他們兩個年輕人合起夥來騙我才有了這番說辭。
“既然現在你也在這裏說,粒子加速器的使用頻率不是很高,那麽出現這種情況的原因到底是什麽呢?”
“我想應該就是這台粒子加速器的效率不夠高。靜電起電機提升電壓的原理是,利用一條絕緣傳送帶,把電荷源源不斷地從電池運送到靜電電極。
“雖然這種做法確實能讓電極上積累大量的電荷,從而達到一個比較高的靜電電勢差。
“但缺點同樣也很明顯,因為絕緣傳送帶的運輸效率有限,所以想要把電極從零提升到百萬伏特的電勢,需要消耗掉大量的時間。
“然而這種時間花費和收獲之間並不成正比,在加速過幾次離子之後,電極上好不容易積累的電荷就變得流失嚴重,導致電勢下降的厲害,很可能不會再滿足實驗條件。
“為了能夠繼續進行更多的實驗,就必須再次重複電極的充電過程,於是又要浪費大量的時間,盯著絕緣傳送帶無聊地從下到上的運轉。”
為了能夠讓居裏夫人信服,陳慕武直言不諱地講明白了他的這台粒子加速器的原理,又基於此原理,說明了粒子加速器存在的弊端。
正是因為時間效率極其低下,抵消了它能提供高電壓的方便。
於是實驗物理學家們不到迫不得已的時候,是絕對不會申請使用這台機器。
看起來,他說的似乎很有道理。
隻是……
“可就在我們離開劍橋大學後不久,你就又在那台粒子加速器上,找到了兩種新的輕原子核同位素呀,陳!”
伊蕾娜的語氣裏包含了輕微的指責,她似乎仍然認為自己這個準妹夫不太老實。
還沒進家門的時候就敢欺騙自己和母親,如果以後他和艾芙結了婚,豈不是要把全家人都騙的團團轉?
陳慕武剛剛就想到了這個問題:他一邊說著辛辛苦苦建成的粒子加速器遇到的無人問津的失敗,轉頭就用粒子加速器做出了新的研究成果,這中間似乎是存在有矛盾的。
但他同時也想好了,應該如何應對這個問題帶來的麻煩。
“那是因為愛丁頓教授提出來,太陽作為一顆恒星,要為整個太陽係源源不斷地提供能量,不管它裏麵燃燒的是煤、石油還是有機氣體哪種化石燃料,都絕對做不到讓能量輻射到那麽大的範圍,並且持續那麽久的時間。
“所以太陽內部的能量來源,必須也隻能是核反應。
“我們要模擬太陽內可能存在的核反應,就肯定要賦予粒子巨大的能量,而卡文迪許實驗室裏的那台粒子加速器,就是當前全世界能讓粒子加速到百萬電子伏特的唯一途徑,用也得用,不用也得用,沒有其他的第二種辦法了。”
陳慕武給出來的解釋很合理,也很天衣無縫。
華山自古一條路,想要看到無限風光在險峰,就必須忍受爬山過程中可能遇到了危險和困難。
粒子加速器這裏也是一樣,你想用最高能的粒子去轟擊其他粒子完成實驗,也就必須忍受那令人發指的電壓提升時間。
為了描繪自己做那些實驗的時候有多麽辛苦,他又接著補充道:“那段時間裏,愛丁頓教授和我基本上每天都一頭紮在實驗室,就連他這位幾乎從來沒動手做過實驗,隻是偶爾去天文台轉轉望遠鏡,看看星星的天文學家,都已經基本學會了粒子加速器的操作方法。
“大家付出了與收獲不太對等的辛苦,我們勉強做成功了這兩個實驗。”
使用粒子加速器雖然勞心費神,但到底不像是《摩登時代》的卓別林那樣,每天不停地在流水線上擰螺絲。
否則的話,陳慕武還可以伸出自己的雙手,給居裏夫人和伊蕾娜看看他手上因為擰螺絲而帶來的繭子。
聽完陳慕武的一番話後,居裏夫人覺得陳慕武不像是在騙自己。
因為她就是過來人,知道在一段時間裏大量重複工作有多麽辛苦。
她也沒有在心裏把陳慕武的這種行為打上害怕吃苦的投降主義標簽,畢竟吐槽歸吐槽,但他自始至終都沒有放棄,而且做出了一個又一個的成果。
“陳,所以你的意思是,這台粒子加速器在絕大多數情況下都沒有必要,隻有在極少數可能需要到高能粒子的情況下,它才會發揮效果?”
這個粒子加速器的加速電壓才百萬電子伏特而已,這算什麽高能?
高能物理的粒子能量,最起碼要十億電子伏特(GeV)起步。
對陳慕武這個未來人說,加速器能夠提供的加速電勢差確實不高。
可是對二十世紀二十年代裏的人來說,百萬電子伏特已經是很大的一個數字了。
“夫人,我並不是那個意思。”
陳慕武搖了搖頭。
“粒子加速器在對未來的原子核研究來說,是很有必要的一台實驗儀器,隻是我們做出來的這個,尚且屬於是試驗型號的一種,效率實在是太低了。
“說句心裏話,這台粒子加速器對外報價如此之高,居然世界各地賣出了那麽多台,這讓我很是過意不去。”
陳慕武臉上做出來的表情,似乎表現著他的無辜。
可是對外出售粒子加速器獲得的大筆錢款,當初可是讓查德威克和他在卡文迪許實驗室中的某一間辦公室裏笑開了花。
陳慕武強行麵無表情,繼續說道:“一段時間以來,我始終都在思考著一個問題,那就是我是否選擇錯了加速器的研究方向?
“利用靜電加速確實是最簡單最取巧也是最便宜的的一個思路,但同樣麻煩得要死。
“是不是應該尋找一種新的加速粒子的方式?”
他故意賣的這個關子不太成功,被見多識廣的居裏夫人一眼識破。
“陳,你剛剛說的那句中國諺語很不錯,一家人不說兩家話,那你也就別再藏著掖著了。我已經看出來你對這件事早就有了新思路,否則像你這個性格,一定不會貿然把它給講出來的。”
陳慕武連忙陪笑道:“還真是什麽都逃不過您的眼睛。這次的索爾維會議結束之後,我不打算跟著大部隊一起回到劍橋大學。
“盧瑟福爵士已經從新西蘭回到了歐洲,在實驗室的管理上,他比我更加熟悉也更有能力。
“您還記得我曾經在幾年前說過的那個在瑞典的學校和研究機構麽?那裏的建築物基本上已經全部修築完成,馬上就可以投入使用了。
“我打算離開比利時以後繼續北上,去斯德哥爾摩的學校裏,建造一台新的粒子加速器。”
“那你為什麽不去劍橋大學大學建造呢?盧瑟福真的舍得白白放你走,把你認為比卡文迪許實驗室的那台還要高端許多的粒子加速器,建設在異國他鄉嗎?”
居裏夫人這個問題問得很委婉,如果盧瑟福那邊真能放陳慕武離開,那這台陳慕武嘴裏所說的世界上最高端的粒子加速器,憑什麽非要去建設在瑞典的斯德哥爾摩不可,而不能建造在法國的巴黎呢?
瑞典那邊有什麽?法國這邊可是有他的家人啊!
如果陳慕武真能離開劍橋來到巴黎大學,那不僅自己在學術研究上多了一個強有力的左膀右臂,而且還能同時解決艾芙會離開自己身邊生活這個擔憂。
居裏夫人心中剛剛燃燒起了一些希望的火苗,緊接著就被陳慕武接下來的回答給無情澆滅了。
“因為這台新的粒子加速器將會很費錢很費錢,不管是卡文迪許實驗室,還是整個劍橋大學,如果沒有外人的捐贈,僅僅靠著實驗室和學校的經費的話,是一定不能夠把它建造出來的。
“而隻有瑞典那邊有一個大金主,他會成功承諾負擔的這台離子加速器在建設時所需要的全部投資,唯一要求就是必須將其建造在斯德哥爾摩。”
世間人睜眼觀看,論英雄錢是好漢。
明朝那個七辭爵位的小王爺朱載堉的話糙理不糙,社會就是這麽現實,不管是東方還是西方,都是沒錢寸步難行。
聽到陳慕武說,卡文迪許實驗室和整個劍橋大學加到一起,都不能夠負擔得起這台新的粒子加速器的全部經費。
這可是全世界最頂級的大學,是全世界最頂級的物理實驗室。
他們都不能承擔的錢款,那對十分摳門的巴黎大學,和恨不得一生丁能掰成兩半花,窮得要死的鐳學研究所來說,就更不能承擔了。
不過,陳慕武是不是在說玩笑話?
他口中的這台離子加速器,難不成是用金子做的嗎?
況且就算用純金打造一個球形電極,應該也花不了他所說的那麽多錢吧?
“陳,你的這台新的粒子加速器究竟是怎麽一回事?既然和劍橋大學那台完全不同,那它的加速原理又是什麽?”
“瑞典有一位叫做伊辛的物理學家,他在1924年的時候就曾經提出來過一種加速粒子的辦法,是使用漂移管加上高頻電壓,來製造一種讓粒子沿著一條直線加速的粒子加速器。
“這個方案應該是人類曆史上提出來的第一種加速粒子的辦法,但這種辦法從始至終也都隻停留於紙麵上,因為實現起來會非常困難,而且需要花費大量金錢。
“伊辛提出這種加速方案後不久,卡文迪許實驗室就開始建造靜電式的加速器,物美價廉,很快就取得了成功。”
“所以你說要去瑞典建造加速器,就是要去找那位伊辛嗎?難不成他最近發了一筆橫財?”
“不不不,我隻是覺得他的那種分級加速的辦法很好,不過稍微需要再改進那麽一下。
“尤其是那麽長的一根直線真空管,屬於是理想很豐滿,現實很骨感的東西,製作起來非常困難,所以……”
陳慕武把回旋加速器的基本原理簡單地向居裏夫人講了講。
他根本就不怕居裏夫人和伊蕾娜聽到之後,回到法國會在鐳學研究所裏自行建造。
這台加速器的造價確實比伊辛一開始設想中的直線粒子加速器便宜,但實際製作起來依然複雜無比,而且花費仍是不菲的一筆開銷。
聽完陳慕武的描述,居裏夫人有些複雜地望著明年即將成為他女婿的這個年青人。
艾芙的眼光還真是棒極了,居然能給自己找回來這麽一個乘龍快婿。
隻可惜小的時候,對這個小女兒實行的教育方式是任由其發展,沒能把她帶上物理學研究這條路。
否則的話,他們兩個也能成為物理學界的一段佳話。
“陳,你這真是了不起的想法,加上磁場之後讓粒子在磁場中作圓周運動,就能把直線加速器上的一連串電極,縮減到兩個。”
然後她眼神當中才剛出現的光芒又忽然暗了下去:“說吧,這台機器要花多少錢?給我一個準確的數字,讓我徹底死心。”