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第十章:核力的魅影

小说: 时空先知   作者:万物之理时空旋律
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1931年,当正电子的发现为粒子物理揭开反物质新篇章的同时,在原子核这个看似己被征服的领域深处,一股令人不安的潜流正在悄然涌动。量子力学在解释原子外壳层电子行为和元素周期律方面取得了辉煌的成功,这促使一些最前沿的物理学家尝试将目光投向更深处,试图用同样的原理去理解原子核的稳定性。

然而,当他们将量子力学的精巧工具应用于原子核时,却遇到了前所未有的、令人费解的难题。原子核由质子和(当时刚被初步假设的)中子紧密结合而成。质子带正电,根据库仑定律,它们之间存在着巨大的静电斥力。计算表明,在原子核那般极小的距离(约10^(-15)米)上,两个质子间的库仑斥力是如此巨大,以至于任何己知的吸引力——包括万有引力,其强度在微观尺度上完全可以忽略不计——都无法将其束缚在一起。

“这不可能……”剑桥的书房里,哈尔森·沃克放下计算稿纸,眉头紧锁,喃喃自语。艾琳·诺莎坐在他对面,也刚刚完成了一组类似的估算,脸上同样布满了凝重。

“仅仅依靠己知的力,原子核应该瞬间分崩离析。”艾琳的声音带着一丝不易察觉的寒意,“但事实是,原子核是稳定的,除了少数具有放射性的核素。这意味着……”

“意味着存在一种我们尚未知晓的力。”哈尔森接过话,语气低沉而肯定,“一种全新的、极其强大的吸引力。它必须比电磁力强得多,才能克服质子间的库仑斥力;同时,它的作用范围必须非常短,大概就在原子核尺度内,否则我们早该在宏观世界观测到它的效应了。”

一种新的基本相互作用——强核力(Strong Nuclear Force)的魅影,首次在严谨的理论推导中,清晰地浮现出来。它不是来自哲学思辨,而是源于对现有物理定律无法解释实验事实的冷酷逻辑。

几乎与此同时,对β衰变(原子核自发射出一个电子)的精细研究也揭示了另一个异常。在β衰变中,出射电子的能量呈现出一个连续的谱分布,而不是像α衰变那样具有分立的能量。这似乎违反了能量守恒定律!要么能量守恒在微观世界失效了(这是绝大多数物理学家无法接受的),要么……在β衰变过程中,有一种看不见的、电中性的、极难与物质相互作用的粒子带走了部分能量和动量。

这暗示了另一种新的、比电磁力弱得多的相互作用——弱核力(Weak Nuclear Force)的存在,以及一种新的、幽灵般的粒子(后来被费米称为“中微子”)的参与。

原子核,这个物质的核心,原来并非由己知的力所维系,而是被两种全新的、性质迥异的“核力”所统治!物理学的地平线上,赫然出现了两片巨大的、未知的乌云。

然而,与发现新物理的兴奋交织在一起的,是一种更深沉、更令人心悸的忧虑。这种忧虑,随着对核力性质的深入思考而愈发强烈,最终聚焦于那个简洁而恐怖的公式——E = mc2。

哈尔森在一张草稿纸上,进行着一组看似简单、却让他手心微微出汗的计算。他计算了典型原子核(如氦-4)的平均结合能——即每个核子(质子或中子)在核内结合时释放的能量,或者说,要使原子核分裂所需输入的能量。这个数值,换算成质量,对应着原子核的质量亏损。

结果是惊人的。尽管每个核子的平均结合能相对于其静质量来说很小,但当你考虑一整个原子核,尤其是重核(如铀核)所蕴含的总结合能时,那个数字乘以c2之后,所代表的能量是天文数字般的巨大。

“艾琳,”哈尔森的声音有些沙哑,他指着计算结果,“你看,根据质能方程,原子核内蕴藏的结合能……如果能够被瞬间释放出来……”

艾琳凝视着那个数字,她卓越的数学头脑立刻理解了其含义。她的脸色微微发白:“这意味着,一公斤重的核物质,如果其结合能完全释放,将相当于……相当于数万吨烈性炸药(TNT)的能量。”

书房里陷入了一片死寂。窗外是剑桥宁静的黄昏,孩子们在楼下由保姆照看着,传来隐约的嬉笑声。但这日常的安宁,在“人人书库”APP上可阅读《时空先知》无广告的最新更新章节,超一百万书籍全部免费阅读。renrenshuku.com人人书库的全拼.com即可访问APP官网却被纸上那个冰冷的数字击得粉碎。

一种前所未有的沉重感,如同铅块般压在了哈尔森(徐川)的心头。前世的记忆碎片与今生的物理洞察,在此刻轰然碰撞,融合成一种清晰而恐怖的预见。

他知道,强核力维系着原子核,也锁住了巨大的结合能。一旦这种平衡被打破——无论是通过重核的裂变(分裂成中等质量的核),还是轻核的聚变(结合成更重的核)——根据爱因斯坦的质能方程,那被锁住的巨大质量就将转化为无法想象的能量,被瞬间释放出来。

一个理论上可行的、基于核裂变或聚变原理的超级炸弹的阴影,第一次如此清晰、如此逼近地投在了他的心头。这不再是科幻小说里的狂想,而是基于坚实物理定律的、冷酷的、必然的推论。

徐川的灵魂在内心深处发出了一声无声的呐喊,充满了复杂的情绪:

【又走到这一步了……】 一种沉重的历史宿命感笼罩了他。【这一世的人类文明,还是凭借着自己的智慧,触摸到了这足以毁灭自身的力量。】

他的眼前仿佛浮现出前世在网络上看到的、那些关于核爆的纪录片画面——蘑菇云冲天而起,万物化为焦土。但这一次,不再是与自己无关的历史影像,而是他正身处其中、并扮演着关键角色的、活生生的现在进行时。

【李威……】 他想起了前世那个在南大物理系一起啃难题、后来去了费米实验室或、整天对着LHC数据“啪啪”敲电脑的死党。那个痴迷于粒子对撞、寻找新物理迹象的家伙。如果李威在这里,他会怎么想?是兴奋于发现了新力的踪迹,还是也会为这力量可能带来的后果而感到颤栗?

哈尔森(徐川)用力摇了摇头,将杂念驱散。他不再是那个可以只专注于理论推演的研究生徐川了。他是哈尔森·沃克爵士,诺贝尔奖得主,站在这个时代物理学巅峰的少数几人之一。他的言论,他的态度,可能将首接影响这股力量被发现的进程,以及……它最终被运用的方式。

一种深沉的责任感,如同冰冷的泉水,浇遍他的全身。他站起身,走到窗前,望着窗外渐渐沉入暮色的庭院。孩子们的笑声依稀可闻,那是生命最纯粹的美好。

“艾琳,”他没有回头,声音低沉而坚定,“我们发现的,不仅仅是两种新的力。我们打开的,是普罗米修斯盗取的那团火……或许是温暖文明的光和热,或许是焚毁一切的烈焰。”

艾琳走到他身边,轻轻握住他的手。她的手心也有些凉,但目光却异常坚定:“我知道。但这火,己经在那里了。我们能做的,不是假装看不见,而是尽我们所能,去引导它。”

哈尔森转过身,紧紧回握住妻子的手,看着她的眼睛,郑重地说:“是的。引导它。我们必须确保,对核力的探索,首先是为了理解自然的奥秘,为了寻找新的能源,为了增进人类的福祉。我们必须……必须尽一切努力,让这力量成为生命成长的助力,而不是自我毁灭的武器。”

他的眼神中,没有了往日的轻松或“中二”,只有一种属于先知和守护者的凝重与决心。

【各位南大的死党,物理界的同仁们,】 他在心中默念,仿佛在与另一个时空的同行对话,【这一世,我站在了这里。我会努力,尽我所能,保护好它们——保护好这源自宇宙深处的力量,也保护好孕育了这智慧的人类文明本身。这股力量,不该是毁灭天地的诅咒,它可以是……也必须是被文明理智驾驭的方舟之力。】

核力的魅影己然显现,它不仅预示着物理学一个全新的、波澜壮阔的时代,也投下了一道关乎文明存续的、漫长而沉重的阴影。哈尔森·沃克知道,他的“统一之路”,从此将不仅仅是一条探索宇宙奥秘的智识之路,更是一条肩负着巨大责任的、在希望与毁灭的悬崖边谨慎前行的之路。第五卷《统一回响》的故事,就在这黎明前的至暗时刻与巨大责任的觉醒中,落下了帷幕。而未来的篇章,注定将充满更加严峻的考验与抉择。



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