原子核“能量失竊案”
20世紀(jì)以來(lái),科學(xué)家開(kāi)始對(duì)放射性原子核的衰變進(jìn)行定量研究。常見(jiàn)的原子核衰變有三種:“α衰變、β衰變和r衰變。β衰變是從放射性原子核放出β射線,即電子流??茖W(xué)家認(rèn)為,在β衰變中釋放出來(lái)的能量,只在電子和原子核之間分配,換言之,原子核失去的能量,應(yīng)等于它放出的電子所帶走的能量。
然而,卻出現(xiàn)了一種怪現(xiàn)象,即電子所帶走的能量,總比原子核放出的能量少得多,而且每次的能量值都不相等。很顯然,原子核所釋放的能量有一部分“失竊”了。
這樣就出現(xiàn)了一個(gè)非常嚴(yán)重的問(wèn)題,不少物理學(xué)權(quán)威對(duì)能量守恒定律產(chǎn)生了懷疑和動(dòng)搖,因?yàn)樗讦滤プ冎胁贿m用了,要是這個(gè)定律被推翻,那么經(jīng)過(guò)多年辛辛苦苦建筑的物理學(xué)大廈就會(huì)傾塌,形勢(shì)極為嚴(yán)峻。
為了“拯救”物理學(xué),權(quán)威們作了一個(gè)異乎尋常的抉擇,就是不再堅(jiān)持能量和動(dòng)量守恒普遍適用性。德國(guó)物理學(xué)家索末菲在《原子結(jié)構(gòu)和光譜線》一書中寫道:“對(duì)于必須應(yīng)用的波動(dòng)理論的最溫和的修正,是不能承認(rèn)能量定理對(duì)于單個(gè)輻射現(xiàn)象是適用的,并且承認(rèn)它僅僅在很多過(guò)程取平均時(shí)才是適用的”。著名的丹麥物理學(xué)家玻爾認(rèn)為,能量守恒定律只是在許多次衰變過(guò)程中在平均的意義上才有效,而并非在每一次衰變中都能成立,也有權(quán)威聲稱:“在原子理論的現(xiàn)階段,我們可以說(shuō),無(wú)論是從經(jīng)驗(yàn)上還是從理論上都沒(méi)有理由堅(jiān)持在β衰變中能量定守恒。原子的穩(wěn)定性迫使我們放棄的也許正是能量平衡的觀念”。
但是,著名物理學(xué)家泡利堅(jiān)信質(zhì)量和能量守恒的原理,堅(jiān)信物質(zhì)的能量不可能憑空產(chǎn)生,也不可能憑空化無(wú)。他預(yù)言在β衰變過(guò)程中,有一種極微小的粒子產(chǎn)生,是它帶走了所謂“虧損”的能量。后來(lái),他的預(yù)言果然被證實(shí),帶走那部分能量的,就是后來(lái)發(fā)現(xiàn)的“中微子”。
探索未知世界,揭示其內(nèi)在秘密和規(guī)律性,必須以辯證唯物主義為指導(dǎo),對(duì)各種復(fù)雜的轉(zhuǎn)化過(guò)程和轉(zhuǎn)化關(guān)系進(jìn)行科學(xué)的考察,從而發(fā)現(xiàn)真理、糾正謬誤。
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