“夫人,难道说大姐和姐夫从英国回到法国之后,”
陈慕武身上的拘束感渐渐消失,厚着脸皮自然而然地开始用起了这个关系比较亲近的称呼,
“他们没告诉您,卡文迪许实验室的那台离子加速器的现状究竟是什么吗?
“这台加速器刚刚建造成功的时候,实验室、学校以及剑桥附近其他大学的物理系统同仁,确实曾经对这台粒子加速器表现出过极大的兴趣,想要使用加速器进行物理实验的申请文件,在卡文迪许实验室的办公桌上摞起来了几乎有一英尺高。
“但是在短短几个月之后,就是在大姐和姐夫到访剑桥大学那段时间里,粒子加速器就被那些实验物理学家们打入了冷宫。
“他们宁愿选择加速电压较低的静电场,也不愿意再去申请能让粒子加速到百万伏特的静电加速器。”
居里夫人没跟陈慕武一般见识,而且他们早晚是一家人,叫姐姐和姐夫没什么问题。
她只是点了点头:“伊蕾娜他们回来之后,确实向我原原本本地复述了在剑桥大学见到的情况。
“我当时对此情形也是疑惑不解,还以为是他们两个年轻人合起伙来骗我才有了这番说辞。
“既然现在你也在这里说,粒子加速器的使用频率不是很高,那么出现这种情况的原因到底是什么呢?”
“我想应该就是这台粒子加速器的效率不够高。静电起电机提升电压的原理是,利用一条绝缘传送带,把电荷源源不断地从电池运送到静电电极。
“虽然这种做法确实能让电极上积累大量的电荷,从而达到一个比较高的静电电势差。
“但缺点同样也很明显,因为绝缘传送带的运输效率有限,所以想要把电极从零提升到百万伏特的电势,需要消耗掉大量的时间。
“然而这种时间花费和收获之间并不成正比,在加速过几次离子之后,电极上好不容易积累的电荷就变得流失严重,导致电势下降的厉害,很可能不会再满足实验条件。
“为了能够继续进行更多的实验,就必须再次重复电极的充电过程,于是又要浪费大量的时间,盯着绝缘传送带无聊地从下到上的运转。”
为了能够让居里夫人信服,陈慕武直言不讳地讲明白了他的这台粒子加速器的原理,又基于此原理,说明了粒子加速器存在的弊端。
正是因为时间效率极其低下,抵消了它能提供高电压的方便。
于是实验物理学家们不到迫不得已的时候,是绝对不会申请使用这台机器。
看起来,他说的似乎很有道理。
只是……
“可就在我们离开剑桥大学后不久,你就又在那台粒子加速器上,找到了两种新的轻原子核同位素呀,陈!”
伊蕾娜的语气里包含了轻微的指责,她似乎仍然认为自己这个准妹夫不太老实。
还没进家门的时候就敢欺骗自己和母亲,如果以后他和艾芙结了婚,岂不是要把全家人都骗的团团转?
陈慕武刚刚就想到了这个问题:他一边说着辛辛苦苦建成的粒子加速器遇到的无人问津的失败,转头就用粒子加速器做出了新的研究成果,这中间似乎是存在有矛盾的。
但他同时也想好了,应该如何应对这个问题带来的麻烦。
“那是因为爱丁顿教授提出来,太阳作为一颗恒星,要为整个太阳系源源不断地提供能量,不管它里面燃烧的是煤、石油还是有机气体哪种化石燃料,都绝对做不到让能量辐射到那么大的范围,并且持续那么久的时间。
“所以太阳内部的能量来源,必须也只能是核反应。
“我们要模拟太阳内可能存在的核反应,就肯定要赋予粒子巨大的能量,而卡文迪许实验室里的那台粒子加速器,就是当前全世界能让粒子加速到百万电子伏特的唯一途径,用也得用,不用也得用,没有其他的第二种办法了。”
陈慕武给出来的解释很合理,也很天衣无缝。
华山自古一条路,想要看到无限风光在险峰,就必须忍受爬山过程中可能遇到了危险和困难。
粒子加速器这里也是一样,你想用最高能的粒子去轰击其他粒子完成实验,也就必须忍受那令人发指的电压提升时间。
为了描绘自己做那些实验的时候有多么辛苦,他又接着补充道:“那段时间里,爱丁顿教授和我基本上每天都一头扎在实验室,就连他这位几乎从来没动手做过实验,只是偶尔去天文台转转望远镜,看看星星的天文学家,都已经基本学会了粒子加速器的操作方法。
“大家付出了与收获不太对等的辛苦,我们勉强做成功了这两个实验。”
使用粒子加速器虽然劳心费神,但到底不像是《摩登时代》的卓别林那样,每天不停地在流水线上拧螺丝。
否则的话,陈慕武还可以伸出自己的双手,给居里夫人和伊蕾娜看看他手上因为拧螺丝而带来的茧子。
听完陈慕武的一番话后,居里夫人觉得陈慕武不像是在骗自己。
因为她就是过来人,知道在一段时间里大量重复工作有多么辛苦。
她也没有在心里把陈慕武的这种行为打上害怕吃苦的投降主义标签,毕竟吐槽归吐槽,但他自始至终都没有放弃,而且做出了一个又一个的成果。
“陈,所以伱的意思是,这台粒子加速器在绝大多数情况下都没有必要,只有在极少数可能需要到高能粒子的情况下,它才会发挥效果?”
这个粒子加速器的加速电压才百万电子伏特而已,这算什么高能?
高能物理的粒子能量,最起码要十亿电子伏特(GeV)起步。
对陈慕武这个未来人说,加速器能够提供的加速电势差确实不高。
可是对二十世纪二十年代里的人来说,百万电子伏特已经是很大的一个数字了。
“夫人,我并不是那个意思,”
陈慕武摇了摇头,