首页其他类型钻石雨

第6章 大爆炸的余晖——宇宙微波背景辐射

钻石雨 马库斯·乔恩14019字2026-08-15

“记下来,记下来,你们两个快记下来!”乔治·伽莫夫看完黑板上的推算结果后命令道。伽莫夫像竹筒倒豆子一样噼里啪啦地发表完一通意见后就走了,留下香烟散发出的烟雾弥漫在空气中,这是他一贯的作风。眼下,伽莫夫手头肯定还有别的事情要忙——星系形成、量子理论,以及诸如写作系列通俗读物《物理世界奇遇记》(TheNewWorldofMrTompkins)等,天知道还有些什么。阿尔弗的这位高傲自大的导师的仓促来访和不由分说的命令,搞得阿尔弗和赫尔曼目瞪口呆、不知所措。但话又说回来,指明这条发现之路的人正是伽莫夫。伽莫夫有恶作剧和酗酒的陋习,使其他物理学家把他当成不靠谱的业余科学爱好者,而不是严谨的科学家。尽管这些事情让阿尔弗和赫尔曼很烦恼,但他们还是很喜欢他。[104]

1933年,伽莫夫和他的妻子——同为物理学家的柳波娃·沃明泽娃(LyubovVokhminzeva)——离开了斯大林(Stalin)执政的苏联。由于无法在欧洲找到终身学术职位,伽莫夫于次年前往美国,在华盛顿特区乔治华盛顿大学担任了教授职位,阿尔弗就是在那里与他相识的。当时阿尔弗利用晚上的时间学习,白天则坚持从事导弹理论的研究工作。伽莫夫声音洪亮、热情奔放、玩世不恭,在各方面都不同凡响,虽然他可能没有得到物理学界的高度认同,但他认识所有物理学界的大人物——阿尔伯特·爱因斯坦、尼尔斯·玻尔、沃纳·海森堡等等。在解释放射性α衰变这一存在已久的谜团时,他是第一个将量子理论应用于原子核、为物理学做出了重大贡献的人。

尽管阿尔弗已经在巴尔的摩(Baltimore)的约翰霍普金斯大学(JohnsHopkinsUniversity)工作了,但他还是鼓起勇气问伽莫夫是否愿意做他的博士导师,伽莫夫说愿意。就在不久之后,阿尔弗遇到了博士后罗伯特·赫尔曼,他们的办公室只隔着几扇门。赫尔曼顺道过来自报家门时,阿尔弗给他讲起自己正在进行的计算工作,赫尔曼立刻就着了迷。

这项计算工作正是由一直在思考化学元素的起源问题的伽莫夫牵头的。正如前面提到过的,到20世纪40年代,人们已经意识到自然界中的全部92种元素——从最轻的氢到最重的铀——显然不可能都是造物主在创世的第一天就放进宇宙中的,而是一点一点加进去的。有证据表明,元素的丰度和元素原子核的结合强度之间存在联系,这又暗示核反应参与了元素的形成——宇宙起初只有最基本的元素氢,其余的元素都是后来由这种基本元素像搭乐高积木那样组装而成的。

构建这样的元素必须面对的问题是,已知所有的氢核都携带1个正电荷,但同种电荷会相互排斥,这意味着核与核之间存在着强烈的排斥力。能让它们紧密地结合在一起的唯一方法,就是让它们以极高的速度相互撞击,这也就意味着需要高温。要构成新元素,大概需要高达数十亿摄氏度的温度,但是在宇宙中哪里有这么热的炉子呢?

显而易见,炉子就在恒星的内部。但英国天文学家亚瑟·斯坦利·爱丁顿却得出了错误的结论:恒星内部既没有足够的温度,也没有足够的密度进行核合成,这就是20世纪40年代中期伽莫夫思考元素形成时所面临的情况。

目录
设置
手机
书架
书页