上回我們說(shuō)到，玻爾在1913年的7月、9月、11月分別發(fā)表了三篇關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的論文，這三篇論文的題目一樣，叫《論原子和分子的結(jié)構(gòu)》，所以史稱“三部曲”。

在7月第一篇論文發(fā)表以后，丹麥唯一的大學(xué)哥本哈根大學(xué)，也是玻爾的母校，給玻爾提供職位是編外講師，也就是沒(méi)有事業(yè)編，這還不算，他們居然讓玻爾給非物理專業(yè)的學(xué)生講一些初級(jí)物理知識(shí)。

很顯然有點(diǎn)拿牛刀殺雞的感覺(jué)，雖然玻爾很不樂(lè)意，但也暫時(shí)接受了這個(gè)職位，因?yàn)樗F(xiàn)在工作的地方連大學(xué)都算不上，是一所技術(shù)學(xué)院，不過(guò)玻爾現(xiàn)在正在憋他的大招。

9月玻爾第二篇論文發(fā)表了以后，正好趕上了第83屆英國(guó)科學(xué)促進(jìn)協(xié)會(huì)召開(kāi)會(huì)議，參加會(huì)議的人有很多人的名字，我們都非常熟悉，比如：洛倫茲、居里夫人、埃倫費(fèi)斯特、勞厄、當(dāng)然也少不了英國(guó)的幾位前輩，湯姆遜、盧瑟福、瑞麗；

玻爾也去參加這次會(huì)議，畢竟英國(guó)對(duì)他來(lái)說(shuō)并不陌生，而且還能見(jiàn)到自己的老師。在這場(chǎng)會(huì)議上理所當(dāng)然地討論了玻爾最新的量化原子模型。

不過(guò)除了盧瑟福以外，所有的人都反對(duì)玻爾的想法，原因很簡(jiǎn)單，因?yàn)榇蠹叶紙?jiān)信，麥克斯韋的理論應(yīng)該在所有的情況下都成立。而玻爾卻說(shuō)，電子只要在特定的軌道上就不會(huì)釋放輻射。

你可能也想問(wèn)：為什么電子在特定的軌道上就不會(huì)釋放輻射？我只能回答，沒(méi)有為什么，因?yàn)檫@個(gè)世界就是量子化的，它不連續(xù)，電子只能存在于這些軌道上，不能存在于其他任何的空間，既然不能存在于其他的空間，那么這些軌道自然是穩(wěn)定態(tài)軌道。

其實(shí)說(shuō)白了，只要你接受了這個(gè)世界是間斷性的，就不會(huì)有這樣的困惑。在量子理論中，有很多的問(wèn)題你都不能問(wèn)為什么？只要接受就好。

在后面的視頻中，你會(huì)遇到越來(lái)越多不能問(wèn)為什么的問(wèn)題。這就是量子力學(xué)的難纏之處。

不過(guò)玻爾不能以這樣的口氣給其他物理學(xué)說(shuō)，你不要問(wèn)我為什么，接受就好。牛頓當(dāng)年也沒(méi)這么牛過(guò)，所以還是需要實(shí)驗(yàn)繼續(xù)驗(yàn)證玻爾的量子化原子模型，看看他所說(shuō)的分立的能級(jí)是否存在。只要確實(shí)存在，就能說(shuō)明，人家玻爾說(shuō)得沒(méi)錯(cuò)。

就在1913年的11月，當(dāng)玻爾的第三篇論文發(fā)表以后，盧瑟福團(tuán)隊(duì)中的一位成員，亨利·莫斯萊受到了玻爾原子的啟發(fā)，用電子轟擊各種元素，研究了元素釋放出來(lái)的X射線。

其實(shí)是玻爾在7月份的時(shí)候?qū)ｉT(mén)去找了這位同僚，讓他趕緊做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自己的原子理論。莫斯萊聽(tīng)了玻爾的理論以后，也挺有興趣的，就開(kāi)始了實(shí)驗(yàn)。

按照玻爾的理論，足夠能量的電子轟擊特定的金屬元素之所以能釋放出X射線，是因?yàn)樵踊鶓B(tài)中的一個(gè)電子被撞了出來(lái)，上層的電子向下躍遷，以X射線的形式向外釋放出了兩個(gè)能級(jí)之間的能量差。

而且根據(jù)玻爾的原子模型以及釋放出來(lái)的X射線的頻率，還可以計(jì)算出元素原子核中的核電荷數(shù)。

莫斯萊花了兩個(gè)月的時(shí)間，從鈣元素一直轟擊到了鋅元素，然后繼續(xù)往下轟擊，隨著轟擊的元素越來(lái)越多，他發(fā)現(xiàn)元素周期表中元素的順序確實(shí)是按照核電荷數(shù)來(lái)排列的，這驗(yàn)證了玻爾最早關(guān)于原子序數(shù)概念的猜想。

而且莫斯萊還發(fā)現(xiàn)，每種元素釋放出來(lái)的X射線波長(zhǎng)獨(dú)一無(wú)二，并且相鄰的兩個(gè)元素之間的X射線波長(zhǎng)非常接近，因?yàn)樗麄冎g只相差1個(gè)核電荷，如果出現(xiàn)X射線波長(zhǎng)相差比較大的，就說(shuō)明中間還有其他未知的元素。

因此莫斯萊預(yù)測(cè)出了42、43、72、75，這四種新元素。沒(méi)過(guò)多久，這四種元素都被發(fā)現(xiàn)了，可惜的是莫斯萊在1915年死于一戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)。

一戰(zhàn)是在1914年爆發(fā)，當(dāng)時(shí)所有能參加戰(zhàn)斗的年輕人都走向了戰(zhàn)場(chǎng)，科學(xué)家也沒(méi)法置身事外，剛剛還在實(shí)驗(yàn)室一起做實(shí)驗(yàn)的同事，轉(zhuǎn)眼間端著槍在戰(zhàn)場(chǎng)上就成為了敵人。

像是之前提到過(guò)的蓋革、馬斯登，赫維西都參加了一戰(zhàn)，還有后面我們要說(shuō)到的德布羅意、薛定諤也在為自己的國(guó)家效力。

就連盧瑟福這時(shí)也沒(méi)功夫研究原子了，他更關(guān)心的是怎樣能把德國(guó)的潛艇擊沉。

我們接著說(shuō)，1914年的4月，玻爾原子模型又迎來(lái)了一個(gè)關(guān)鍵性的證據(jù)；德國(guó)物理學(xué)家詹姆斯·弗朗克和古斯塔夫·赫茲，這個(gè)赫茲是那個(gè)赫茲的侄子，

它倆在用電子轟擊汞原子的時(shí)候發(fā)現(xiàn)，只要汞原子釋放出紫外線，那么用來(lái)轟擊汞原子的電子就會(huì)損失4.9ev的能量。

玻爾的理論能夠完美地解釋這個(gè)實(shí)驗(yàn)，4.9ev是汞原子第一激發(fā)態(tài)和基態(tài)之間的能量差，只要用來(lái)轟擊汞原子的電子超過(guò)這個(gè)能量，它就有可能打出基態(tài)電子，第一激發(fā)態(tài)的電子向下躍遷，就會(huì)釋放出相應(yīng)能量的電磁輻射。利用普朗克-愛(ài)因斯坦公式，可以算出這個(gè)電磁輻射的波長(zhǎng)為253.7納米，位于紫外線波段。

玻爾的理論和實(shí)驗(yàn)吻合得非常好，這個(gè)實(shí)驗(yàn)也成為了驗(yàn)證玻爾原子模型最有力的證據(jù)，加上莫斯萊的工作，到1914年底，基本上所有的人在實(shí)驗(yàn)證據(jù)面前都接受了玻爾的量化原子模型。接受了玻爾的分立能級(jí)、電子角動(dòng)量量子化、以及對(duì)元素光譜的解釋。

隨著玻爾在科學(xué)界的名望越來(lái)越高，玻爾終于說(shuō)出了他藏在心里已久的想法，他給哥本哈根大學(xué)的管理層說(shuō)，你看我現(xiàn)在多少都算個(gè)物理學(xué)家了，再當(dāng)個(gè)講師不合適吧，能不能給個(gè)了理論物理學(xué)教授的職位。

大學(xué)管理層一聽(tīng)，有點(diǎn)懵了。理論物理學(xué)教授？自建校以來(lái)從來(lái)都沒(méi)有過(guò)這個(gè)職位，這是要為玻爾專門(mén)開(kāi)設(shè)一門(mén)新的學(xué)科，其實(shí)在當(dāng)時(shí)除了德國(guó)的大學(xué)以外，還真的很少有大學(xué)設(shè)立這個(gè)職位，就算在德國(guó)，專門(mén)從事理論物理的人也是寥寥無(wú)幾。

理論物理學(xué)家相比于實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家來(lái)說(shuō)，工作起來(lái)就比較簡(jiǎn)單，就拿愛(ài)因斯坦來(lái)說(shuō)，他當(dāng)年決定在美國(guó)普林斯的長(zhǎng)期工作的時(shí)候，已經(jīng)是1934年的事情了，這時(shí)的愛(ài)因斯坦名譽(yù)全球，可以和哥白尼、布魯諾、牛頓并駕齊驅(qū)，普林斯頓大學(xué)問(wèn)愛(ài)因斯坦，你的辦公室都需要什么？我們給你置辦，愛(ài)因斯坦說(shuō)，一張辦公桌、一支筆和一些稿紙足矣。

這就是理論物理學(xué)家的標(biāo)準(zhǔn)三件套，不需要繁瑣的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，不過(guò)到了今天，理論物理學(xué)已經(jīng)離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)與觀測(cè)了，也不再區(qū)分理論家和實(shí)驗(yàn)家。

玻爾的要求沒(méi)有通過(guò)，就算是盧瑟福多次給教育部寫(xiě)信，得到的答復(fù)也是先緩一緩再說(shuō)。讓玻爾繼續(xù)當(dāng)個(gè)講師那是不可能的事，玻爾就請(qǐng)假去了曼徹斯特找盧瑟福，聽(tīng)說(shuō)是盧瑟福要給他重新介紹工作。

不過(guò)由于戰(zhàn)爭(zhēng)的原因這件事就給耽誤了，而且玻爾也在曼徹斯特滯留了很長(zhǎng)時(shí)間，直到1916年的5月，哥本哈根大學(xué)才同意了玻爾的請(qǐng)求，給他專門(mén)設(shè)立了一個(gè)理論物理學(xué)教授的職位。

因?yàn)樵谶@期間，又發(fā)生了一件事，使得玻爾的名聲再一次高漲，哥本哈根也不得不認(rèn)真考慮玻爾的要求。

因?yàn)槟侥岷诖髮W(xué)的索末菲不僅全盤(pán)接受了玻爾的原子理論，還在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步引入了兩個(gè)量子數(shù)，軌道形狀量子數(shù)K，也叫角量子說(shuō)和軌道方向量子數(shù)M，也叫磁量子束。解釋了人們無(wú)法解釋的巴爾末系的精細(xì)結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)了精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)，以及斯塔克效應(yīng)和塞曼效應(yīng)。

這是我們下個(gè)視頻的內(nèi)容。

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