惊天动地的大事

    卢瑟福发现质子后，原子的另外一种基本粒子，对于人类认识原子、利用原子
的能量具有重大意义的中子，也因卢瑟福的一次讲话而被呼之欲出。

    1920年6 月的一天，卢瑟福第二次被邀请举行伦敦皇家学会“贝克尔讲座”。
这一次他利用这个场合总结了他对“核结构”所了解到的知识，讲解了上一年度他
对氮原子的成功的嬗变问题的研究。

    就在这次讲座中，他大胆地讲出了自己的一个预见。这在当时是极不寻常的。
他的弟子们了解他，他在这方面一向是很谨慎的。

    詹姆斯·查德威克到场听了卢瑟福的讲话。卢瑟福说，除了电子、质子外，原
子极有可能存在着第三种主要成分。卢瑟福进一步谈道：“这种成分有可能是：质
量为1 ，核电荷为零。”

    卢瑟福预言：正因为它不带电荷，便容易地进入原子的结构。

    卢瑟福的预言预示着，一个中性粒子——一个中子——如果存在的话，可能是
探测原子核的最为有效的工具。

    詹姆斯·查德威克理解不了老师所讲的深刻内容，因此对这一预言提出了异议。

    当时，他正按照卢瑟福的要求做着把氮嬗变推广到重元素的工作。这是一项乏
味而又艰辛的差事。实验需在黑暗中进行。因此，实验之前，查德威克必须使自己
的眼睛得到调整，以适应黑暗。为此，他在室内放了一个大箱子，当别人在光亮中
准备仪器时，他躲在里边，调节自己的视力，半小时过后，他便出来操作。

    利用这段时间，师生二人进行了有意思的对话。查德威克在箱子里，卢瑟福便
坐在箱子旁边一个凳子上。

    卢瑟福首先说话了：“大多数物理学家满足于两种粒子在表面上的完全对称：
一边是电子，一边是质子，一负一正。但我曾问自己并且不断地问自己：原子的结
构究竟是怎样的？具体讲，究意怎样造成一个带有大的正电荷的大型的核? ”

    查德威克在箱子里搭话了：“于是，您就想到，存在一种中性的成分。”

    “为什么不呢？”卢瑟福又讲话了。“周期表中，氢之后的最轻的一些元素到
最重的元素，原子序数——核的电荷也就是质子数——同原子量是有差别的，你是
不是注意到了这一点？差别由何而来呢？”

    查德威克回答说：“当然。氦的原子序数是2 ，说明它有两个质子，可它的原
子量为4 ；氮的原子序数是7 ，说明它有7 个质子，可它的原子量为14；再往下去
差别就更大：银分别为47和107 ，钡为56和137 ，镭为88和226 ，铀为92和235 或
238 ，如此等等……”

    卢瑟福问：“为什么会是这样呢？”

    查德威克道：“造成这一差别的原因是它们核内有更多的东西……”

    卢瑟福道：“不错。”

    查德威克：“就是说，一定存在有中子。”

    卢瑟福：“对，惟一的问题是究意怎样去发现它……”



    查德威克被说服了。他是这样一种人：只要认准了就去干，并且一定干到底。
他投入了“怎样去发现它”的战斗。

    他的性格也足以对付“怎样去发现它”的挑战。中子在通过物质时很少给自己
留下痕迹。查德威克腼腆、安静、认真、可靠，整个一个人就活像是一个中子。

    他的某些外表的特征也极似强有力的中子，高大、健壮、黝黑。

    他额头很高，嘴唇很薄，有一个乌鸦嘴似的鼻子。

    他的传记作者、也是他的同事说，“他有深沉的声音，不大懂得幽默，经常面
带一种典型的暗笑”。他1891年出生在曼彻斯特南边的博灵顿镇。当他还是一个孩
子时，他的父亲离开他们的家乡来到曼彻斯特开了一家洗衣店；似乎是查德威克的
祖母把他带大的。他16岁时申请两项奖学金以备升入曼彻斯特大学，甚至在英国教
育体制中这也算是年轻的，他两项都取得了，保持一项奖学金进入大学。

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