向物理界发起了挑战 卢瑟福给自己的弟子的学说当宣传员;玛丽·居里说玻尔“向物理界发起了挑 战”;爱因斯坦一度有过类似的想法,但未敢拿出来发表9 月,英国协会年会将在 伯明翰召开。玻尔原本没有去参加的计划,但卢瑟福认为他应该参加。卢瑟福判定, 玻尔的量子化原子将是会议的主题。玻尔心软了,并赶到了伯明翰。 旅馆住满了人。第一夜玻尔睡在一张台球桌上。第二天,善于想办法的德·赫 维赛给他在一所女子学院里弄到了一个床位。 协会会长奥利弗·洛奇在他的开幕词中果然提到了玻尔的工作。 卢瑟福则对玻尔的成就大大赞扬了一番,他说: “有创见的工作本质上就是叛逆的。玻尔的论文不仅是对物理世界的一种检查, 而且也是一篇旗帜鲜明的政治文件。它在一定意义上表明,物理学需要开始一个改 造运动了!” 卢瑟福继续说: “机械论物理曾经变成权威性的。它过分地要求普遍适用,要求人们持有这样 一种看法:宇宙以及其中的一切事物,都由机械论的因果关系牢牢地控制着。玻尔 的论文则宣布,这样的时代结束了!” 卢瑟福之后,剑桥的数学物理学家詹姆斯·金斯诙谐地承认: “目前为这些假设提出的惟一证明,恰恰就是玻尔那有分量的成就。” 玛丽·居里也从法国赶来了。她自然成了会议的中心之一。 她赞扬了卢瑟福,预言他定然很快会有“巨大的进展”,她说他是“有可能给 人类提供无比幸福的活着的人”。 她在会上没有对玻尔的假设讲什么。可玻尔有幸结识了这位“腼腆、谦让、冷 静而高贵”的女性。就在他们私下的谈话中,她引用卢瑟福的话,说玻尔“向物理 界发起了挑战”。 可对玻尔的理论持反对态度的人也为数不少。虽然这种态度没有表现在这次会 上。 哈拉尔德·玻尔从哥廷根写信告诉他的哥哥,那里的年轻人“不敢相信你的论 文客观上会是对的;他们觉得那些假设过于‘大胆’而‘离奇’”。 但玻尔很快从德·赫维赛那里听到了好消息:德·赫维赛参加了由爱因斯坦参 加的维也纳物理会议,在会上,他恰巧碰到了爱因斯坦,并向爱因斯坦讲了玻尔的 理论。爱因斯坦向德·赫维赛说了这样的话:“我看过了他的论文。我自己一度有 过类似的想法,但未敢发表……” 五、飞上九重——玻尔获得诺贝尔奖桂冠 一篇“小论文”引起的反响是不平常的。 玻尔一夜之间成了世界名人。 他回到了哥本哈根,要单独地创办自己的事业。当然,这一举动是在老师卢瑟 福的鼓动下做出的,正像当年卢瑟福被自己的老师J ·J ·汤姆生鼓动去了蒙特利 尔一样。 玻尔建造了一个理论物理研究所。研究所于1921年1 月18日完工。研究所位于 法拉德公园一侧,附近有几个足球场,每年人们都在其中的一个足球场上举行狂欢 节庆祝丹麦宪法日。这说明,这里是一个喧嚣之地。可市政府只能拨出这样的地盘 给玻尔。那时,玻尔还没有得到诺贝尔奖,而且他的量子论尚有强有力的、权威性 的反对者。他的有关原子结构的理论尚在孕育之中。 建筑朴素,灰色的楼体,红瓦房顶,比许多私人住宅还小。内里有一个讲演厅、 一个图书馆、若干个实验室、办公室,有一个厅内设有一张乒乓球台。玻尔常常来 打球,以调节紧张着的神经。 第二年,即1922年,玻尔取得第二项巨大理论成就:完成了对原子结构的阐明。 它成为元素周期表规律性的基础,并且无可逆转地把化学同物理结合在了一起。 玻尔提出,原子的外围是由围绕着核的一层层的电子轨道壳。每一层上能容纳 多至某一数目的电子而且数目有限。最外层上的电子数决定着元素的化学性质。就 是说,这些电子可用于化学化合。例如,周期表上的第56号元素钡,其原子量为137 34,其电子壳上自外向内各层有2 、8 、18、18、8 和2 个电子。另一碱土金属 镭,第88号元素,原子量为226 ,电子壳上自外向内各层有2 、8 、18、32、18、 8和2个电子。由于它们外层都有两个价电子,尽管钡和镭原子量和电子数差别很大, 但他们的化学性质却是相似的。 当时,第72号元素还没有被发现,元素周期表上,第72号的位置还空着。某些 化学家曾预言,72号元素将类似从57号到71号的那种稀土元素。玻尔却断定,72号 元素将不是这样的——这时,已经宣布玻尔成为当年诺贝尔物理奖的得主。 当时,乔治·德·赫维赛已经加入了玻尔的研究所,他幻想在玻尔站在斯德哥 尔摩领奖台上之前能够找到那种72号元素,并祈求上帝让它符合玻尔所规定的条件。 玻尔同夫人玛格丽特是12月初前往斯德哥尔摩的。 真是上帝的特别恩赐,在玻尔走上领奖台的前一天,他接到了乔治·德·赫维 赛的电话,赫维赛告诉玻尔,第72号元素被他发现了,其性质与玻尔的预料完全相 同。他建议把这种新元素定名为铪(Hafnium) 。这是哥本哈根的古老的拉丁名字— —哈夫尼亚(Hafnia)。 第二天,玻尔在领奖台上讲演的末了,自豪地宣布了这一发现,并按照赫维赛 的建议,将新元素命了名。 无疑,这是对颁奖仪式献上的一份厚礼。 玻尔的声望也随之提升。