认出了中子 查德威克看了居里家族的报告后说:这是不可能的。他改变了方向,立即把一 种新的粒子抓住了。他完成核物理学划时代的发现——认出了中子这可能吗?使铍 产生这一效应的如果是γ射线,那就犹如一个玻璃弹子,无论它能量多大,也不可 能使一颗射来的摧毁性炮弹发生偏转。 γ射线可以偏转电子。这已被美国实验物理学家阿瑟·霍利·康普顿所证实, 并以发现者的名字标为“康普顿效应”。 但质子的质量比电子大1836倍,因此,γ射线便难以推动质子。而如果质子真 的被推动了,那推动它的一定是别的什么。 2 月初,约里奥—居里夫妇的论文到了卡文迪许。 查德威克吃惊了:这是不可能的! 他立即把消息告诉了卢瑟福。长期以来,卡文迪许形成了一个习惯,每天上午 11点前后,大家要聚到卢瑟福那里,告诉他一切有意思的新闻,并讨论实验室在进 行中的工作。当时还不到那一时刻,查德威克就跑去见卢瑟福,把约里奥—居里的 观测告诉给了他。查德威克看到,卢瑟福变得越来越惊异,最后,他大声喊道: “不相信!” 查德威克动手重复了约里奥的实验。他相信,一定有某种全新并且是奇特的东 西将要问世。 查德威克重复约里奥—居里的实验后自己又另辟新径,做自己的实验。他拿开 了石蜡片,观察其他元素直接被辐射轰击会发生什么情况。他在电离室窗口前放上 了固体元素,锂、铍、硼、炭等等。尔后,他又把氢、氦、氮、氧和氩等气体元素 打入电离室以代替其中的空气。结果,在所有情况下,波形跳动都增加了。强有力 的铍辐射从查德威克所测试的所有元素中都打出了质子,而且从每种元素打出的数 目大体相同。 这样,他否定了约里奥的结论,说:“如果我们假设辐射不是γ辐射而是其质 量与质子很接近的一种新粒子,那么,所有与碰撞相关的困难,如它们的频率以及 传给不同质量的能量等等,就全部消失了。” 他进一步指出:“为了解释这种辐射的强大穿透力,我们还必须假设这种粒子 不带正电也不带负电……我们可以假定它就是卢瑟福在1920年贝克尔讲演中所谈到 过的‘中子’。” 当约里奥—居里夫妇读到查德威克最后这句话的时候,他们深深地也是合理地 感到了苦恼。 中子终于被发现了。从卢瑟福1920年在贝克尔讲演中提到它并且号召人们努力 地寻找它,已经过去了12个年头。查德威克原做的实验走错了路,没有成功。约里 奥·居里走对了路,但认错了人。最后,查德威克照约里奥·居里的路走下去,获 得了成功。 卢瑟福实现了两个预言:第一,中子被找到了。第二,查德威克从未来的诺贝 尔奖获得者成了真正的诺贝尔奖的得主——1935年,他得到了诺贝尔物理奖。 查德威克发现了一种新的基本粒子,物质的第三个基本成分。正是这个中性物 质增加了元素的重量而不增加电荷。人们彻底弄明白了,两个质子和两个中子组成 一个氢核,7 个质子和7 个中子组成一个氮核,47个质子和60 个中子组成一个银 核,56个质子和81个中子组成一个钡核,92 个质子和146 (或147 )个中子组成 一个铀核,如此等等。 由于中子同一个质子的质量相当,但不带电荷,它便几乎不受核周围的电子壳 的影响,核本身的电子屏障也挡不住它。就是说,它是具有惊人穿透力的新的核探 测物。 中子被发现后,已经在美国的汉斯·贝蒂说:“中子发现前是核物理的史前时 期,中子发现后才开始了核物理学的历史。” 汉斯·贝蒂的认识是深刻的。原子只有破裂时才能释放出其内部的无限能量。 而中子是对原子核进行轰击使它破裂的惟一有效武器。进一步:真正让原子的能量 释放出来,只有实现原子的“链式反应”才成。而引起这种反应的,又是“第二代 中子”。可以这样讲:没有对中子的认识和把握,就没有原子弹。 中子的发现等于宣布:核物理学的历史正式开元了!