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第七章 基本物質(5)

第七章 基本物質(5)

在蒙特利爾的麥克吉爾大學,新西蘭出生的年輕人歐內斯特·盧瑟福對新的放射性材料產生了興趣。他與一位名叫弗雷德裡克·索迪的同事一起,發現很少量的物質裡就儲備著巨大的能量,地球的大部分熱量都來自這種儲備的放射衰變。他們 還 發現放射性元素衰變成別的元素--比如,今天你手裡有一個鈾原子,明天它就成了一個鉛原子。這的確是非同尋常的。這是地地道道的煉金術;過去誰也沒有想到這樣的事兒會自然而自發地發生。

盧瑟福向來是個實用主義者,第一個從中看到了寶貴的實用價值。他注意到,無論哪種放射物質,其一半衰變成其他元素的時間總是一樣的--著名的半衰期--這種穩定而可靠的衰變速度可以用做一種時鐘。只要計算出一種物質現在有多少放射量,在以多快的速度衰變,你就可以推算出它的年齡。他測試了一塊瀝青鈾礦石--鈾的主要礦石--發現它已經有7億年--比大多數人認為的地球的年齡 還 要古老。

1904年春,盧瑟福來到倫敦給英國皇家科學研究所開了一個講座--該研究所是倫福德伯爵創建的,只有150年歷史,雖然在那些捲起袖子準備大幹一場的維多利亞時代末期的人看來,那個搽白粉、戴假髮的時代已經顯得那麼遙遠。盧瑟福準備講的是關於他新發現的放射現象的蛻變理論;作為講課內容的一部分,他拿出了那塊瀝青鈾礦石。盧瑟福很機靈地指出--因為年邁的開爾文在場,雖然不總是全醒著--開爾文本人曾經說過,要是發現某種別的熱源,他的計算結果會被推翻。盧瑟福已經發現那種別的熱源。多虧了放射現象,可以算出地球很可能--不言而喻就是--要比開爾文最終計算出的結果2

400萬年古老得多。

聽到盧瑟福懷著敬意的陳述,開爾文面露喜色,但實際上無動於衷。他拒不接受那個修改的數字,直到臨終那天 還 認為自己算出的地球年齡是對科學最有眼光、最重要的貢獻--要比他在熱力學方面的成果重要得多。

與大多數科學革命一樣,盧瑟福的新發現沒有受到普遍歡迎。都柏林的約翰·喬利到20世紀30年代 還 竭力認為地球的年齡不超過8900萬年,堅持到死也沒有改變。別的人開始擔心,盧瑟福現在說的時間是不是太長了點。但是,即使利用放射性測定年代法,即後來所謂的衰變計算法,也要等幾十年以後我們才得出地球的真正年齡大約是在10億年以內。科學已經走上正軌,但仍然任重而道遠。

開爾文死於1907年。德米特裡·門捷列夫也在那年去世。和開爾文一樣,他的纍纍成果將流芳百世,但他的晚年生活顯然不大平靜。隨著人越來越老,門捷列夫變得越來越古怪--他拒不承認放射現象、電子以及許多別的新鮮東西的存在--也越來越難以相處。在最後的幾十年裡,無論在歐洲什麼地方,他大多怒氣沖沖地退出實驗室和課堂。1955年,第101號元素被命名為鍆,作為對他的紀念。"非常恰當,"保羅·斯特拉森認為,"它是一種不穩定的元素。"

當然,放射現象實際上在不停地發生,以誰也估計不到的方式發生。20世紀初,皮埃爾·居裡開始出現放射病的明顯症狀--骨頭裡隱隱作痛,經常有不舒服的感覺--那些症狀本來肯定會不斷加劇。但是,我們永遠也無法確切知道,因為他1906年在巴黎過馬路時被馬車撞死了。

瑪麗·居裡在餘生幹得很出色,1914年幫助建立了著名的巴黎大學鈾研究所。儘管她兩次獲得諾貝爾獎,但她從來沒有當選過科學院院士。在很大程度上,這是因為皮埃爾死了以後,她跟一位有妻室的物理學家發生了曖昧關係。她的行為如此不檢點,連法國人都覺得很丟臉--至少掌管科學院的老頭兒們覺得很丟臉。當然,這件事也許跟本書不相干了。

在很長時間裡,人們認為,任何像放射性這樣擁有很大能量的現象肯定是可以派上用場的。有好幾年時間,牙膏和通便劑的製造商在自己的產品裡放入了有放射作用的釷;至少到20世紀20年代,紐約州芬格湖地區的格倫泉賓館(肯定 還 有別的賓館) 還 驕傲地以其"放射性礦泉"的療效作為自己的特色。直到1938年,才禁止在消費品裡放入放射性物質。到這個時候,對居里夫人來說已經為時太晚。她1934年死於白血病。事實上,放射性危害性極大,持續的時間極長,即使到了現在,動她的文獻--甚至她的烹飪書-- 還 是很危險的。她實驗室的圖書保存在鉛皮襯裡的箱子裡,誰想看這些書都得穿上保護服。

多虧第一代原子科學家的獻身精神和不懼高度危險的工作,20世紀初的人們越來越清楚,地球毫無疑問是很古老的,雖然科學界 還 要付出半個世紀的努力才能很有把握地說它有多麼古老。與此同時,科學很快要進入一個新時代--原子時代。