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第二百七十六章 提前被發現的陰極射線(7.8K)

作者:新手釣魚人  分類: 科幻 | 超級科技 | 輕松 | 新手釣魚人 | 走進不科學 | 更多標簽...
 
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走進不科學 第二百七十六章 提前被發現的陰極射線(7.8K)

戀上你看書網,走進不科學

數學。

作為人類歷史上影響最深遠的科目之一,它的成型時間甚至要遠早于物理。

無論是東方還是西方,早在數千年前,便有大量與之有關的文獻或者著作。

這其實是有生活習慣導致的必然。

比如一位農夫。

他在看到太陽的時候或許會好奇太陽為何朝升夜落,或許會好奇為何冬暖夏涼,但也僅僅是好奇而已,不可能也沒能力深入研究。

但數學卻不同。

你田畝的收成、買賣貨物的價格找零,這都涉及到了數學的知識。

基礎土壤一多,體系的形成自然也就快了。

在自然科學設立之前,歐洲的教育體系叫做古典...或者說經典文學體系。

而這個掛著‘文學’的體系的核心科目,便是數學。

因此在1317世紀,很多數學家往往都兼具著哲學家或者藝術家的身份。

例如笛卡爾、伯努利等等......

這也是為什么很多早期數學模型,經常會和小提琴啊、鋼琴掛鉤的原因。

數學這門科目歷史悠長,各大派別山門無數,因此無可避免的,數學界也經常會搞出各種各樣的排名。

這些所謂的十大或者數學家排名同樣爭議頗多,很難有個定論。

但另一方面。

就像物理學的小牛老愛神仙打架、老三小麥穩如泰山一樣。

數學界也有四個人物的歷史地位永遠穩居前四。

他們分別是:

阿基米德、小牛、高斯和歐拉,偶爾還會加個黎曼——不過出現的次數不多。

反正四大天王有五個,很正常對吧?

總而言之。

這幾人是妥妥的第一梯隊,其中阿基米德因為有時代加成,大多數時候會被尊為數學史上的第一人。

他們之下就是柯西、龐加萊、費馬、畢達哥拉斯、拉格朗日的這些諸雄爭霸了。

而高斯作為能夠與阿基米德并列的四大天王之一,其能力不言而喻。

他留下了大量高斯開頭的定理,折磨了無數后世的大學生,不知多少人吊死在了那顆刻著高斯名字的高樹上.....

當年徐云在讀大物的時候導師還說過一句玩笑話,至今印象很深:

如果考試的時候你證明用了一條定理但忘了叫啥,但證明題目又叫你必須給出它的名字,那么高斯顯然一直都是個好答案。

眼下數學系那邊算力不足,徐云自然就將心思投放到了外援身上。

而既然要找外援,顯然就應該去找能力最強的大佬抱大腿。

如今是1850年,阿基米德早已故去近2000年,歐拉在七十多年前就病逝了。

至于小牛嘛........

徐云則剛給他上過墳哩。

目前活在世上的大佬只剩下了天王高斯,以及修至小天王大圓滿之境,可受天王一擊而不死的半步天王黎曼。

同時很湊巧的是,這兩位都是德國人。

因此抱著做都做了的想法,徐云干脆拔下了套...咳咳,干脆把德國的數學精英們一起打包了過來。

當然了。

徐云此次向高斯求助,并不是單純沖著高斯的名氣去的。

而是因為高斯在天體計算中有過非常非常豐富的經驗。

這個經驗叫做谷神星。

谷神星于1801年被意大利天文學家皮亞齊發現,皮亞齊希臘神話中的“豐收女神”對它命名,稱為谷神星。

但后來皮亞齊因病耽誤了觀測,從而失去了這顆小行星的軌跡。

所以無奈之下。

皮亞齊將自己以前觀測的數據發表出來,希望全球的天文學家一起尋找。

收到消息后,高斯通過以前3次的觀測數據,便輕松計算出了谷神星的運行軌跡。

奧地利天文學家奧爾貝斯根據高斯計算出的軌道,最終成功地發現了谷神星。

這種方法還被高斯發表在了其著作《天體運動論》中,類似的還有智神星。

雖然如今高斯已經73歲高齡,并且只有五年的壽命,看上去已經走到了人生末年。

但根據后世的大量文獻記載。

高斯這人的晚年與老蘇有些類似,屬于前一段還顯得很活躍,但短期內忽然就惡化的情況。

他在1851年9月的時候還計算出了外海王星天體的軌跡,并且全程獨立完成,要直到1853年10月左右才會開始極具惡化。

因此請他來一趟還是不難的。

總而言之。

有了這么多位數學大佬來做工具人,冥王星的觀測過程若還有意外發生,徐云當場就把那柄斧頭吃掉!

這次真吃!

辦公室里。

看著面前密密麻麻的名單,法拉第不由與韋伯對視了一眼。

兩人都從彼此眼中看出了相同的想法:

這活兒能接!

先前提及過。

高斯是法拉第的狂熱書友,歷史上他為了追更法拉第,甚至還親自上門寄過刀片.....

而韋伯呢,則是高斯僅有的兩位好基友之一。

韋伯和高斯的關系好到了什么地步呢?

他倆一起發明了世界第一個電話電報系統,一起發明了地磁儀,一起繪制出了世界第一張地球磁場圖。

為了紀念他們的這段成就。

萊比錫公園在后世還立了一座韋伯和高斯的雕像。

二人雕像中韋伯立于地面,高斯則坐在砷石椅上,二人談笑風生,邊上五十米就是公園靶場......

后來高斯甚至還想把女兒嫁給韋伯,在高斯的自傳中還寫過兩人互相搓背的事兒。

當年徐云讀研的時候,組內還有一個老污婆自稱發現了秘密:

高斯在互相搓背后就把女兒嫁給了其他人,說明韋伯很可能某些部位要低于平均值.......

后來那位老污婆嫁了個好老公,早些年聚會的時候文靜的不行,絲毫不見當初男人婆的模樣了。

視線再回歸現實。

因此在眼神交流過后。

法拉第很是痛快的一點頭,對徐云道:

“沒問題,羅峰同學,晚飯后我就撰寫電報給弗里德里希。”

“名單上的人我不敢說全部邀請過來,但至少六成...不,七成還是有把握的。”

徐云很是理解的點了點頭。

實話實說。

他也沒指望法拉第能把這些人全請過來。

畢竟他只知道這些人的名字、能肯定對方還沒死并且狀態不錯,但處境這塊就不怎么清楚了。

說不定人家收到電報的時候在忙著項目,又或者最近恰好感冒發燒,你總不能逼著對方拖病趕來吧?

按照徐云的預計。

最終到場的能有十個人,這次觀測就沒什么問題了。

超過十五個那就是穩得不行,可以直接雙手離開鍵盤的那種。

隨后法拉第將寫有名字的紙張放回桌上,用一本書將其壓住,又對徐云道:

“羅峰同學,那么你之前所說的操作流程......”

徐云朝他展顏一笑,很是識趣的道:

“您放心吧,法拉第教授,我現在就把示意圖繪制給您。”

說完他拿起筆,沉吟片刻。

在桌上畫起了示意圖。

只見他先畫出了一根長管的草圖,同時對法拉第問道:

“法拉第先生,您還記得您當年制作真空管的真空度嗎?”

法拉第點點頭,臉上露出一絲憾色:

“當然記得,數值是百分之七。”

法拉第當初做真空管實驗的靈感來自于豪克斯比的方案,他們的目的是為了對良卡德發現的現象進行研究:

1676年的時候,良卡德在晚上移動水銀氣壓計時,發現了“水銀熒光”現象。

也就是當氣壓計中水銀振蕩時,在托里拆利真空部位會發出閃光。

可惜法拉第當時能制作的真空管只有7個大氣壓,因此他只能無奈放棄這個實驗——這也就是此前提及過的法拉第暗區的由來。

隨后徐云沒再接話,低頭又在紙上畫了幾分鐘。

很快。

一個結構更為復雜的長管出現了:

這根長管前粗后窄,尾部連著一個黑色的區域——徐云在一旁的備注是白金電極,中通水銀,外部則纏繞著魯姆科夫線圈。

當然了。

徐云印象中魯姆科夫線圈應該就出現在1850年前后,但不確定是在具體幾月份。

所以為了避免一些沒必要的麻煩,他沒有標注魯姆科夫線圈的名字,同時還對一些外阻進行了修改。

看到這里。

想必有部分同學已經猜出來了。

沒錯。

徐云這次拿出來的,正是加強的蓋斯勒管!

1850年能夠做到的真空度大概是千分之六大氣壓,也就是比法拉第當初的7精密十倍左右。

但實話實說。

這種真空度在實驗上還是有些不夠看,很容易出現觀測上的誤差。

所以在仔細思考過后,徐云此遭直接拿出了一個大殺器:

由普呂克的學生希托夫改造出的蓋斯勒管。

這根蓋斯勒管的魔改版本可以達到十萬分之一個大氣壓,也就是比法拉第當初精細600倍!

雖然與后世大型強子對撞機動輒負12負13次方的真空度相比依舊是個弟弟,但在這年頭去也足夠法拉第等人鼓搗了。

隨后徐云抬起頭,指著示意圖對法拉第問道:

“法拉第先生,這根導管的原理您可以理解嗎?”

法拉第上前看了幾眼,頓時眼前一亮:

“好思路,鉑電極加上水銀抽取,從上方排出空氣.....哎呀,我怎么就沒想到呢!”

徐云看了法拉第一眼,沒有說話。

物理學.....或者說理科實驗,有些時候就是這么現實。

哪怕你是業內大佬,歷史上能夠排到前幾的某某理論奠基人,有的問題想不到就是想不到。

法拉第其實還算好的了。

雖然從后世角度看來,他沒發現電磁波是件憾事,但法拉第本人對此是沒有概念的。

從自身角度來說。

他的人生可以算是功德圓滿,不留遺憾。

有些倒霉蛋那才是真慘,可能研究了一輩子的問題被二十多歲的小年輕給破解了出來,甚至可能死前三個月突然知道了自己畢生的研究方向都是錯的......

這也是理科殘酷的一面吧。

隨后徐云頓了頓,又繼續說道:

“肥魚先祖在設計出這根管子后,由于斷章太多被一些讀者找上了門,只能帶著妻子蒂法和愛麗絲匆匆避難。”

“因此一直以來,這根真空管都只是個設計圖——其實我們這些后人倒也有嘗試制作的想法,可惜家道中落,所以一直沒有機會進行相關實驗。”

法拉第聞言,亦是深有同感的點了點頭。

同樣作為一名碼字黨,他也沒少遇到上門寄刀片的讀者。

不就是五六年才更新一章嘛,有啥好催的呢?

一章五千多字呢,算上去每天要寫三四個字之多......

隨后徐云正了正色,又說道:

“法拉第先生,按照肥魚先祖的設計,這根真空管應該可以觀測到比較明顯的現象。”

“接著只要在玻璃管中放上小風車,讓電流衍生物打到風車上,風車若是會轉動,就說明它具備動量。”

“同時還可以將手深入其中,若是能有溫度,就說明它有熱能。”

法拉第一邊聽一邊點頭,絲毫沒有察覺徐云最后那句話可能產生什么樣的后果。

過了一會兒,他將全部思路都吃透了,便又問道:

“流程我記下了,不過羅峰同學,這似乎和你說的驗證電荷有些出入吧?”

徐云看了他一眼,搖搖頭,說道:

“您錯了,法拉第先生,您難道沒有發現一件事嗎?”

法拉第微微一怔:

“什么事?”

徐云指了指示意圖上的導管,說道

“按照肥魚先祖的想法,那些電流的衍生光線,就是帶電粒子的粒子流啊.......”

法拉第和韋伯聞言呆滯片刻,旋即瞳孔驟縮!

如果此時有顯微鏡在場,可以發現他們裸露在外的皮膚上,正有一粒粒雞皮疙瘩在緩緩冒出。

屋內明明有壁爐供暖,氛圍卻猶如冰點。

過了好一會兒。

法拉第的眼睛才動了動。

只見他轉過頭,看向徐云,一字一頓的道:

“......電磁波?”

徐云重重點了點頭:

“沒錯。”

隨后看著一臉震驚的法拉第,徐云又說道:

“法拉第先生,想要驗證熒光的帶電屬性其實很簡單,只要去驗證它們在電場磁場中會不會發生偏轉就可以了。”

“我們可以同時施加磁場和電場,使磁場力和電場力相互抵消,令它可以做直線運動,從而求出初始速度。”

“接著在得到初始速度后,撤掉電場,僅保留磁場。”

“若光線發生偏轉,只要測出射出磁場時的角度,就可以計算出其中粒子的荷質比。”

法拉第沉默許久,喉嚨里隱隱發出了一陣‘嗬嗬’的不明聲。

過了許久。

他才面色復雜的呼出了一口氣濁氣,心中感慨萬千。

原來自己曾經離電磁波和電荷,竟然只有一線之隔啊......

要知道。

帶電粒子會在電場磁場中會偏轉,這個概念正是由他本人發現的。

可惜當時自己為了研究地磁垂直分量的問題,放棄了繼續提高真空管精度的想法。

從而與一個如此重要的成就失之交臂。

在他對面。

看著面色陰晴不定的法拉第,徐云的表情有一些唏噓。

選修過物理史的讀者應該都知道。

法拉第在1838年研究輝光效應的時候,其實是有觀測過真空管在電磁場中的情況的。

但由于真空度問題,熒光最終沒有偏轉。

這里用另一個例子解釋可能更好理解一點:

熒光就好像是一隊士兵,聽到命令后就要立刻前進十米。

要是在曠野....也就是完全真空的環境中,這隊士兵自然會輕松完成命令。

但若是他們身處人海,每個聽到命令的士兵都要推開身邊的人群才能向前進,那就非常麻煩了。

人群密度不高的話可能只是有些困難。

但人群一旦特別密集,士兵們別說前進了,甚至只能被人群裹挾著漫無目的地四處亂走。

而真空管中的空氣分子就是人群,電場就是熒光偏轉的命令。

實驗用的真空管,就相當于不同人群密度的條件。

法拉第當時7真空度的真空管依舊相當于鬧市,所以熒光并未有波動。

加強的蓋斯勒管則可以達到萬分之一真空度,熒光偏轉起來就非常容易了。

更關鍵的是......

與原本歷史不同。

在今天之前,徐云已經用光電效應證明了電磁波的存在。

因此對面電流衍生體這種無色的‘光線’,徐云只是輕輕一個提點,法拉第便想到了它的本質。

這由電流衍生出來的‘光’既然是電磁波,那么它就肯定具備粒子性。

具備粒子性,又能在電磁場下偏轉......

這不是帶電電荷又是什么?

當然了。

后世的讀者想必都很清楚。

這種在真空管內發光的正是陰極射線,原本會在1858年由普呂克發現,由戈爾德施泰因命名。

它的概念無需贅述,因為它的重要性在于幫助人類完成了早期對于射線的認知,后世的應用范圍也很廣。

但其本身并沒有多少特別復雜的地方。

不過比較離譜的一件事是......

你如果在百度上搜索‘陰極射線是誰發現的’這個問題,出現的答案并不是普呂克。

而是另一個人:

約瑟夫·約翰·湯姆遜。

也就是徐云在副本開始的時候,把老湯錯判的那位JJ湯姆遜。

天可憐見。

1858年的JJ湯姆遜才tmd兩歲啊,何德何能可以發現陰極射線?

更離譜的是徐云對這個問題提出過校正修復,結果還被百度給打回來了......

要知道。

陰極射線的發現也好,命名也罷,都和jj湯姆遜沒有半毛錢的關系。

陰極射線之所以會叫陰極,與它的帶電屬性無關,而是因為它是一種從陰極發出的射線。

JJ湯姆遜的貢獻是確定了陰極射線帶負電的性質,從而計算出了電子比荷,也就是荷質比。

至于電子的電荷量,則是由密立根油滴實驗測出的——不過這個實驗是科學史上赫赫有名的丑聞,一個靠著作弊混出來的諾獎。

當年徐云和小伙伴們在實驗室里找油滴找到眼睛痛,數據做出來根本對不上,結果大概是人均擠五十次才出一滴油,說多了都是淚......

視線再回歸現實。

在法拉第對面。

徐云在唏噓的同時,心中也有那么一絲期待。

接下來,法拉第一定會按照自己的方案前去重復實驗。

也就是架上小風車,外加用手去觸摸射線。

而值得一提的是。

徐云設計的這根真空管,它的白金基底是可以看做金屬板的。

陰極射線打在金屬板上會發生什么,這可是記載在五年級語文下冊第八章的故事呢.....

總而言之。

雖然有些對不起普呂克和JJ湯姆遜,但結果上確實是件好事——法拉第用比之前還要更堅定的態度拍了拍胸脯,表示自己一定能把名單上的人給忽悠過來。

也不知道法拉第哪里來的信心,仿佛吃準了那些人一定會趕到劍橋大學。

就這樣。

在有些微妙的氛圍中,徐云完成了和法拉第的交易,互道分別。

當天晚上。

一封電報從劍橋大學傳到了倫敦。

再由倫敦傳到曼徹斯特...

伯明翰...

最后抵達德國,枝開葉散。

電報的內容只有一個:

法拉第病危,速來劍橋!


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