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      弄錯了一位小數(shù)點

      2017-02-27 02:21:55歐陽軍
      農(nóng)村青少年科學探究 2017年11期
      關(guān)鍵詞:擋風原子核費米

      ○歐陽軍

      費米出生于意大利首都羅馬,父親是通訊部的職員。費米從小寄養(yǎng)在鄉(xiāng)村奶媽家。由于營養(yǎng)條件極差,童年的費米長得瘦小,而且還愛哭。后來回到父母身邊后,父母見他又丑又小,難免對他關(guān)心不夠。母親還常用威脅的口氣對他說,要想在這個家呆下去,就不準哭,不準淘氣,只能乖乖聽話,否則就要送他回鄉(xiāng)下去。

      幼小的費米聽懂了媽媽的話,為了不被送回鄉(xiāng)下,他學得很乖,父母說什么,他就聽什么。由于不愛講話,嘴巴經(jīng)常閉得很緊,語言能力受到了限制,在學習和生活上表現(xiàn)出能力低下的狀態(tài)。相反,他的哥哥和姐姐卻聰明漂亮,表現(xiàn)出早熟和天資。如果不是哥哥意外患病死亡,恐怕父母永遠不會重視對他的培養(yǎng)和教育,我們也就不會知道世上還有費米這個人了。

      有一年冬天,羅馬冷得出奇,供水的管道都凍裂了。費米家取暖的爐子也常常熄滅,起居室的溫度只有攝氏度七八度。費米坐在他的書桌前,拿出計算尺,在紙上又是畫又是算,計算著從窗縫里透進來的冷空氣對室內(nèi)溫度的影響。計算結(jié)果是,擋風窗根本起不了什么作用。后來,家人還是加裝了擋風窗,而且室內(nèi)溫度馬上升高了。這是怎么回事呢?再次演算,費米發(fā)現(xiàn)自己弄錯了一位小數(shù)點。少年天才也有犯錯誤的時候啊。

      1945年7月16日,第一顆原子彈在新墨西哥州的試驗場炸響,耀眼的閃光把周圍的一切照得通亮,巨大的蘑菇云騰空而起,強烈的沖擊波掀起狂飆。只見一個人匆匆躍出掩體,向空中扔出一把碎紙片。他,就是費米。他扔出的碎紙片被沖擊波的氣浪吹開一段距離,當他用步數(shù)測量了這段距離后,便估算出沖擊波強度,從而很快得出結(jié)論:原子彈的威力大約是兩萬噸TNT當量。不少人半信半疑。兩小時后,儀器測量的結(jié)果報來了,費米的估算與精確測量的結(jié)果相符。

      一次,費米做中子轟擊金屬的實驗。他發(fā)現(xiàn),圓筒在鉛盒內(nèi)的位置,甚至圓筒周圍的東西,都會對放射性強弱產(chǎn)生影響。費米馬上提出,用石蠟把中子源和金屬圓筒隔開,計數(shù)器反而發(fā)瘋似的咔咔響著,石蠟竟把金屬的人工放射性提高了一百倍。

      費米的解釋是:石蠟里有很多氫,氫的原子核就是質(zhì)子,當中子到達圓筒前碰撞質(zhì)子時,就象一個彈子打在另一個同樣大小的彈子上,會損失部分能量,從而減慢了速度。速度很大的中子途經(jīng)金屬原子核時,匆匆“擦肩而過”,而減速后的中子較容易被原子核捕獲。同理,水里有很多氫,水也應該對金屬的放射性產(chǎn)生影響。

      實驗馬上移到金魚噴池邊進行。結(jié)果完全證實了費米的想法,水真的把金屬的人工放射性增加了許多倍。這就是著名的慢中子效應。1938年11月,費米因中子轟擊重元素的實驗和發(fā)現(xiàn)慢中子效應而獲得了諾貝爾獎。

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