費米判斷的錯誤
意大利物理學家費米,(1901—1954)一生致力于原子物理理論和實驗的研究工作。他是一位才華橫溢,能力非凡的物理學家。
1934年,由于人工放射性的發現,費米轉向實驗工作,他改用中子來轟擊粒子,取得了一系列成就。他因中子方面的研究工作于1938年獲得諾貝爾物理獎。
但是,費米在使用中子轟擊鈾尋找93號元素的問題上,犯了一個判斷上的大錯誤。1934年,費米計劃用中子逐個地轟擊整個元素周期表中的所有元素,以便進行系統研究。他在短短幾個月內,就轟擊了63種元素,得到了37種放射性同位素。這些同位素的生成,為許多學科的科研提供了材料。當費米用中子轟擊自然界存在的元素中原子量最高的第92號元素鈾時,他從他以往用中子轟擊多種原子核的變化規律看,一般的核俘獲一個中子后呈不穩定狀態,經β衰變后所形成的新核原子序數增加1,即成為該元素后面的一個元素,因此他認為:鈾的原子序數是92,鈾俘獲中子后也會發生β衰變,使得原子序數增加1,這樣就可產生在元素周期表上沒有的93號元素。實驗似乎很合于他的理論,中子被吸收,生成物中放出β線。他很快就發表了實驗報告,宣布發現超鈾元素。這引起了極大的轟動。但是,法國女化學家愛達·諾達克卻對費米提出了公開的批評,認為鈾原子核在中子的轟擊下不可能生成相鄰的元素,只能分裂成較輕的,不穩定的新核。但費米當時并沒有認真考慮過諾達克夫人的意見。不久,經過進一步的分析鑒定,費米得到的并不是第93號元素,而是鈾核分裂成的碎片。
由于費米在實驗之前已經有了“用中子轟擊鈾核會產生超鈾元素”的先入為主的固定觀念,在觀察中過于偏信自己的經驗,把觀察到的新事實不知不覺地強行托入自己的經驗理論中,這樣勢必會對新事實看作囊中之物,視“新”而不聞,難以對新事實作出新的判斷。
事實上,在費米宣布實驗結果時,立即引起其他一些科學家的懷疑。他們不受舊觀念的束縛,反復的實驗驗證,思考分析,不但證明了費米的錯誤結論,而且由此獲得“重核的裂變”這一震憾世界的發現。因此,每當提及這件事時,費米總是感到非常遺憾。
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