书城自然科学新编科技知识全书:科学发现与传奇故事
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第77章 日本的精英

我们生活的年代,精英辈出,不仅有欧美的明星,也有东方骄子。

1933年4月,正是日本樱花盛开的季节,在仙台的一幢显眼的房子里,正召开着一年一度的日本数学物理年会。

京都大学玉城研究所的汤川秀树报告了题目《关于核内电子问题的考虑》的论文,物理学家仁科先生指出了论文的不合理性。失败对于一个科学家来说是常事。同学们都走过游乐园中的八卦阵,你只有经过多次碰壁之后,才能找到真理的出口,科学就是如此。

本世纪初,物理学经历了一场伟大的革命,欧洲是这场革命的中心。日本这个远离欧洲大陆的东方岛国,大概是因为地理位置的缘故,一下子还没有感受到这场大革命激起的冲击波。只有一位从西方留学归来的学者,向他们的学生报告一些那里正在发生的奇迹。汤川秀树研究的是一个使世界上第一流物理学家也感到头痛的难题:什么原因使得质子、中子这类基本粒子紧紧地组成原子核的。

要想把中子和质子保持在原子核那样小的体积内,必须有一种力。胶合中子、质子的力称为核力。这是一种非常强的吸引力,而且作用范围只有10~13厘米,一超过这个距离,核力便隐退了,它不象电磁力那样,可以传播到很远的地方。而且核力只作用于中子、质子之间。在当时,核力非常奇妙。

当时许多著名的物理学家在核力研究方面都遭到了失败,大家都企图把核力之谜归结为已知的粒子。汤川秀树认为必须从原来的设想中跳出,换一个全新的立场来考虑。是否能设想有一种目前未知的新粒子引起了核力呢?经过几个月的反复研究,几经挫折,汤川秀树预言了原子核里存在质量是电子质量二百倍的粒子。由于这种粒子质量在电子和质子之间,所以称“介子”。介子场围着质子、中子,正象电磁场围绕着电子一样,当一个质子或中子受到碰撞时,会放出介子。汤川预言,宇宙辐射线中应该可以发现冗介子。1947年,英国物理学家鲍威尔在宇宙线中发现了质量是电子质量二百七十三倍的新粒子。在1948年建成了的质子同步回旋加速器,在实验室中大量产生了的介子,可以进行仔细的研究。

汤川秀树设想核里面质子和中子是由交换介子而结合在一起的,他因此于于1946年荣获了诺贝尔奖金,成为第一个获得此奖的东方学者。

俗话说,失败是成功之母。只有胆识过人的人,才能在挫折之后冷静分析,总结经验,重新作战。汤川的核力理论或介子理论就是如此诞生的。