主题：【原创翻译】《量子》----第一部·量子 -- 奔波儿

在卢瑟福劝阻玻尔发表他的创新观点之后没过多久，一篇新鲜出炉的论文吸引住了玻尔的眼球。这篇文章是卢瑟福的同事中唯一的那位理论物理学家查尔斯·高尔顿·达尔文（Charles Galton Darwin：1887～1962）的大作，此人的祖父就是那位著名的博物学家。这篇文章的着眼点是那些穿透物质的α粒子的能量衰减问题，至于那些被原子核散射的粒子不在讨论范围。这个问题最初是由汤姆森在调查他的原子模型时提出的，但现在达尔文在使用卢瑟福的原子模型时再次探讨了这个问题。

盖革和马斯登观测到了大角度散射的α粒子，卢瑟福利用这些数据进一步发展了自己的模型，他认识到原子中的电子不足以引发这种大角度散射，故而可以忽略它们的影响。因此，在构建以任意角度散射的α粒子所占比例的公式时，卢瑟福将原子实质上是当作一个单独的原子核来对待的。这之后，他只是简单地认为原子核居于原子的中心，其四周围绕着电子，但却没有提及电子是如何分布的。达尔文在自己的文章也使用类似的方法，但他是反其道而行，忽略了原子核对α粒子的影响，而专注于电子。

至于在卢瑟福的原子模型中，电子应该如何排布，达尔文自己也不确定，他认为，最有可能出现的情况是电子均匀地分布在原子的整个空间或者表面。达尔文的结果主要取决于原子核所拥有电荷的多少以及原子的半径，但他发现不同原子半径给出的（测量）结果与已有的计算结果不一致。当玻尔读到这篇文章的时候，他很快就意识到达尔文走到了错误的方向，因为达尔文眼中的电子是自由活动的，而不是被约束在带有正电荷的原子核周围。

玻尔最杰出的才能就是他能够找到现有理论的问题，并在此基础上进行发展。这一本领使他在整个职业生涯中受益匪浅，而且他经常能是通过发现自己工作的问题，以及和其他人结果不一致的地方，进而开展工作的。这一次，达尔文的错误成为了玻尔的出发点。卢瑟福和达尔文将原子核和电子分别单独对待，并忽略了另一方的存在。玻尔意识到如果一种理论要想成功地解释α粒子是如何与原子的电子互相作用的，那么它可能会揭示原子的真正结构。当他着手纠正达尔文的错误时，往日那种因为卢瑟福慢待他的研究成果而带来的不快情绪早已随风而去。

玻尔一改自己以往那种方式来草拟书信，哪怕只是给弟弟写信。“那一刻，我的感觉好极了，”玻尔向哈纳德保证，“几天前，我对α射线的衰减问题有了一些小小的想法（这个问题是这么回事儿：我们这儿有一位年轻的数学家---C.G. 达尔文（那位著名的达尔文的孙子），他针对这个问题发表了一篇论文，但是我觉得他的理论在数学上存在问题（但只是很微小的错误），而且在基本概念上也犯了错。我也对这个问题进行了一点推导，我的理论，大概也不算什么，但可能会有助于揭示原子的结构）。预计不久之后，我就会就此发表一篇小文章。”由于没有规定他必须要去实验室，他承认这对自己“专心致志于他的这个理论研究带来了极大的方便”。

在他准备在自己草草搭起的理论架构上添砖加瓦之前，整个曼彻斯特大学，他唯一能够一吐为快的人就是卢瑟福。尽管卢瑟福对丹麦人所要研究的方向感到有些吃惊，但他还是认真倾听了玻尔的想法，而且这一次他鼓励玻尔坚持下去。由于得到了卢瑟福的批准，玻尔不再去实验室。因为他在曼彻斯特的时间所剩无几，他觉得压力颇大。他在7月17日写给哈纳德的信中说“我想自己已经发现了一些东西；起初，我愚蠢地认为几天就能搞定，但要真正把东西做出来，我显然要花费更长的时间”，这时距离他们第一次分享这个秘密已经过去了一个月。“我希望在启程之前自己能写出一篇小文章给卢瑟福看，因此我很忙，非常之忙；但曼彻斯特这儿的酷热却让我的疲乏雪上加霜。我是如此渴望能和你畅谈一番！”他想告诉弟弟他准备修正卢瑟福模型的错误，那就是把它变成一个量子原子（Quantum Atom）。

（第三章完）

第四章·量子原子（1）

• 【原创】《量子》----第三章·金色的丹麦人（11）
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