重生之大科学家 - 二十一、苦听鲸鲵涨海潮

    重生之大科学家 作者:何事公

    二十一、苦听鲸鲵涨海潮

    重生之大科学家 作者:何事公

    二十一、苦听鲸鲵涨海潮

    ()在海上航行了半个月，终于到达了本次航程的终点：旧金山，也称三藩市、圣弗朗西斯科。

    在下船的时候，有美国的海关人员检查。见是金发碧眼的，手一挥，便放行了；如果是黄皮肤、黑眼睛的，则全都带到另外一间屋，要细细审查。孙元起有美国公使馆的证明，又有耶鲁、mit、美国化学会的邀请信件，自然不惧怕他。那海关人员看见比自己还高些的孙元起一脸轻松地走到他面前，上下扫视一眼，又看见手里捏着几份英文证明之类的。本来想说什么，最终什么也没说，挥挥手，把孙元起放行了。

    拖着行李，刚走出码头，就见外面围着一群接人的，举着各种写着名字的牌子。咦，那么怎么有自己的名字？一个大纸牌，上面写着“yorkjohnson”，下面是歪歪扭扭的中文“孙元起”，牌子下面围着几个人，其中一个赫然是卢瑟福。

    卢瑟福和几个人一边聊天，一边盯着码头的出口。就见有一个人冲着这边儿挥手，定眼看时，不是孙元起是谁？看见孙元起穿着西服、衬衫，打着领带，卢瑟福瞪得眼珠子都快掉出来。

    这群人中就卢瑟福见过孙元起，见卢瑟福这副吃惊的模样，都顺着他的视线往前看，却见一个约略一米八的英俊小伙子走了过来，穿着西服衬衫，打着领带，皮肤白皙，嗯，发型蛮奇特的。神情间有些忧郁，还有一股书卷气，像是一位在校的大学生。如果不是面部轮廓出卖了他，绝对不会有人怀疑他是来自美国的某所高校。

    待走近了，卢瑟福使劲揉揉眼睛，才试探着问：“请问，你是york么？”

    “是的，卢瑟福先生。”孙元起笑了出来，伸出右手，“非常高兴再次见到你！”

    卢瑟福顿时跳起来，一把抱住孙元起：“york，真是你啊！你的变化是如此的大，以至于我都不认识了！”

    孙元起和卢瑟福热烈拥抱之后，才解释道：“所谓‘入乡随俗’，现在到了美国，少不得要做一些改变。对了，你怎么来了旧金山？”

    “我接到你的电报，知道你六月份要到美国，从远东到美国每月只有一两班船，想来你乘坐就是六月中旬的这一艘——去年我搭乘的就是这一班呢。”卢瑟福说，“正好麦吉尔大学快放暑假了，我也没什么事儿，便来了。”

    “谢谢你！”孙元起怕冷落了他的同伴，便提醒他说：“你还没有介绍你的朋友呢。”

    卢瑟福拍拍头：“我一高兴，差点忘了！这些都是我刚刚认识的，我们都有一个共同的工作，那便是接你。与其我说，不如大家自我介绍吧？”

    最先介绍的是一位四十岁的中年人，看样子就是标准的美国学者：“这位是约翰·马丁，来自加大伯克利分校，是位著名的化学教授，同时也是美国化学会西部分会的副会长。我叫戴维·林特，旧金山大学的化学教授，美国化学会西部分会秘书。”

    约翰·马丁大约五十岁，有些拙于言辞，听了戴维的介绍，连忙摆手：“我只是一名普通的化学老师……”

    孙元起主动和他们握了握手。在和马丁教授握手的时候，马丁教授还有些吃惊：“你便是写《化学原理》的yorkjohnson么？真是令人不敢相信的年青！”

    “《化学原理》？”孙元起有些迷惑。

    卢瑟福在一边解释道：“就是你给我的《从原子、原子结构到元素、元素周期表、分子及化学反应本质》，名字实在太长，所以再版的时候，只好改名《化学原理》。”

    戴维很有学者风度，握手的时候大致介绍了他们的目的和计划：“约翰逊先生，上月底的时候，美国化学会接到您的电报，知道你应邀于本月来访，特于本月初致电我们西部分会，希望安排接待事宜。我们西部分会对于先生的到来，感到十分的荣幸。拜读先生大作的会员，强烈要求学会能够安排先生一场演讲，让先生能够给我们介绍一下您对化学原理的认识，希望先生能够拨冗俯允。叶子悠悠”

    孙元起有些无奈，自己对于化学认识也就局限于研究生以前所学，而自己的专长物理似乎不为人所重：“好的，那是我的荣幸！”

    接下来的是耶鲁大学的一位年青人，也不能说年青，估计有三十多岁：“你好，约翰逊先生，我是耶鲁大学校友会的麦克·唐纳森，欢迎你从遥远的远东来到美利坚，来到耶鲁大学。”

    孙元起一鞠躬：“感谢‘母校’！感谢唐纳森先生！”

    最后两位，想必是来自mit的，是一位四五十岁的中年，带着个十七八岁的少女，只是不知道是他的女儿还是学生。中年人自我介绍道：“很高兴见到你，约翰逊先生。我是mit理学院的梅克斯·罗西，这是我的女儿艾琳娜·罗西。”

    “见到你们很荣幸，罗西先生和美丽的罗西小姐。”孙元起和他们一一握手。

    那位十七八岁的少女眼睛里充满了好奇，但初次见面的陌生还是阻碍了问一些奇怪的问题：“见到你很高兴，约翰逊先生。”

    相互交谈了一会儿，不外乎天气、旅途之类无关痛痒的，又商量了一下接下来几天的行程安排。按照计划，孙元起在旧金山先休息一日，然后明天到旧金山大学讲演一次，后天到距此不远的加大伯克利分校休息，随后一天再讲演一次。这样，就结束西部的旅程，乘坐火车到达东部纽约的美国化学会，并访问康涅狄格州的耶鲁大学和马萨诸塞州的mit。

    计议已定，大家往外走，准备搭人力车。这时候，已经稍稍熟识的艾琳娜终于按捺不住自己的好奇心：“约翰逊先生，你真的是中国人么？”

    “是的，我确信我是中国人！”孙元起从来没有在这种问题上迷惑过。

    “可是，你和他们看上去完全不一样呀！”顺着艾琳娜的手指，可以看见码头上来来往往扛着包裹的华人力夫，街边等着拉客的华人车夫，街边暗处蜷缩的华人乞丐——他们都拖着辫子，这一点很容易区别于其他的民族，“看！他们皮肤黧黑，身材矮小，拖着辫子，穿着长袍；而你，皮肤白皙，身材高大，短头发，西服、衬衫、皮鞋、领带……完全不一样！”

    自鸦片战争以来，美国资产阶级从中国诱骗走了大批的华工。这些华工在美国垦荒、修路、开矿，担负着极为繁重的劳动，促进了美国的繁荣。在不少大城市形成了“唐人街”之类的华人聚居区，其中尤以旧金山华人最多。同治、光绪年间，美国发生经济危机，美国资产阶级为了摆脱困境，开始煽动排华。光绪二十年（1894），美国迫使清廷订立了《限禁来美华工保护寓美华人条约》，对赴美华工作了种种苛刻的限制。美国各州也发布了各种排华法令，迫害华工、华侨的罪行愈演愈烈，使得华人求职就业受到极大限制，很多华人的店铺被迫关门，使得华人生活日趋困苦。这些，作为理科生的孙元起自然不知道。当看到这群为了温饱而艰苦劳作的同胞，就好像当初在大栅栏看见那一巷子难民一般，心中剧震。

    罗西先生觉得女儿的话使得客人有一些难堪，便呵斥道：“艾拉，胡说什么呢！……对不起，约翰逊先生，艾琳娜她年轻不谙事，请您能够原谅。”

    孙元起摇摇头：“罗西先生，不用道歉的，罗西小姐说得都是实话。但即便如此，我依然是中国人！”说话的时候，心里甚至有些后悔，为什么在轮船上轻易剪去头发：虽然在其他列强的国度里，这个辫子被视为猪尾巴；可是在这些流落他乡的华人眼中，同样拖着一辫子，又何尝不是一种对自己国家和民族的肯定与认同呢？

    当晚，孙元起住在旧金山大学的一栋别墅里面，准备第二天的演讲。

    第二天，孙元起出现在大家面前的时候，奇怪的发型已经不见了——昨晚，他找了个理发师，把自己剪得狗啃一般的头发打理成标准的寸头，而且他穿着长衫，而不是西服。虽然大家都觉得很惊讶，尊重他人的习惯是一个绅士应守的礼节，所以，也没有人说什么。.yzuu点

    六月中旬的时候，美国的大学还没有放假。孙元起在卢瑟福和戴维的陪同下走进会堂，看见周围坐了不少的老师，更多的是学生。在旧金山，除了旧金山大学之外，还有旧金山州立大学等高校，不过化学教育的水平自然比不上加大伯克利分校。本来，孙元起不太清楚面对的对象，准备了面向普通学生、大学教授两种方案。现在看来，昨晚的准备是有效用的。

    来自本校化学系的戴维·林特教授自然是本次演讲的主持人。他走上讲堂：“今天，我们很荣幸邀请到来自远东的著名化学家扬克·约翰逊教授来给我们介绍他的最新研究成果。约翰逊教授年轻的时候——当然他现在也非常非常的年青，足以让在座的各位嫉妒——在美国留学，之后回到中国，创办了iprt，并发表了一系列有重大影响力的论文，在世界范围内引起极大的反响，被誉为远东自然科学研究第一人。最近，他应美国化学会、mit、耶鲁大学等学术单位的邀请，前来讲学。在路过圣弗朗西斯科的时候，我们拦住了他，然后就有了今天的演讲。下面，有请扬克·约翰逊教授。”

    孙元起登上讲台的时候，下面很多人都张大嘴巴，估计在念叨“ohmygod”之类的吧？究竟是自己的长衫，还是自己的年青引起的，这就不是孙元起所关心的了。站定之后，孙元起开始了今天的演讲：“很荣幸，我能够站在旧金山大学的讲台上发表演讲。在演讲之前，我想对尊敬的戴维·林特教授刚才所说的进行一些科学的修正。我最近几年的时间里，所发表的几篇论文，确实引起了较大的反响，不过其中更多是负面的，比如斥责、反驳、蔑视，等等。嗯，综合大家的总体看法，我应该属于经典物理学研究人员中的犹大。”

    下面一片轻笑。

    “不过，我坚持我的看法。自然，大家也可以坚持自己的看法，对我的观点进行批驳。这是我乐意见到的。当然，人身攻击除外。”

    下面又是一片轻笑。

    “去年，我初次见到尊敬的卢瑟福教授的时候，”卢瑟福听到这句话，在台下微微欠身，“他鼓励我，希望我能把我想的东西写出来，给大家提供一种新奇的看法。在他的鼓舞下，我鼓起勇气，写出《从原子、原子结构到元素、元素周期表、分子及化学反应本质》这本小册子，并由他带到加拿大的麦吉尔大学出版。在此，请允许我对尊敬的卢瑟福教授表示感谢！”

    卢瑟福在台下站起身，朝四周鞠了一躬。四周响起热烈的掌声，对这位令人尊敬的绅士表示敬意。

    “这本书的名字实在太长，有人抱怨说，这个名字可以绕场三周。所以，再版的时候，改名叫《化学原理》。这个名字实在很大，以至于这本书远远承载不起。不过我相信，这本书中的观点可以为化学研究提供一个全新的视角。”孙元起说到这里，心中确实自信满满，“今天，有很多教授和同学来听讲座，我想就《化学原理》——暂时还是用这个大家比较熟悉的名字吧，我承认，原先的名字实在太长——其中的主要观点以及来龙去脉，进行一个大致的陈述。”

    “首先，我们来说说原子……”

    孙元起滔滔不绝地说了近三个小时，口干舌燥，好在有人不停地给他送上咖啡。因为是面向大学生为主的群体，所以比较深入浅出，台下的学生们都心领神会，一副兴趣盎然的样子。只是这些大多都在《化学原理》那本书中提到过，稍微地加以提炼和扩充罢了。恐怕台下读过这本书的教授们，会觉得有一些乏味：“在传统的自然科学领域，化学反应和物理反应是截然分开的，各自具有明确的定义。在我近期思考中，发现了一个有趣的问题，就是一种全新的反应模式，类似于古代的炼金术，或者说就是古代的炼金术。这个方面的进展，涉及的问题会比较多，相信以后会成为学术研究的重点。如果大家有兴趣，会在后天的伯克利分校中听到。好的，今天的演讲就是这些。谢谢大家的听讲。”

    下面报以热烈的掌声。

    戴维·林特教授走上讲台，和孙元起握了握手，感谢他的演讲。然后转过身：“让我们感谢约翰逊教授的彩演讲。”

    掌声过后，戴维继续说：“约翰逊教授的演讲非常彩，对于元素本质、元素周期表、化学反应的分析都是独特的、令人信服的。关于演讲，大家有什么问题么？”

    有一个学生举手：“约翰逊教授，您好，您的演讲确实非常，您所提出的观点也很有说服力。我在听的时候，一直有个问题困扰我：您说原子核外层电子，第一层稳态为2个电子，第二层为8个，第三层也是8个，第四、第五层则是18个。但为什么这样呢？而且电子不像人类一样，知道排队，他们不会紊乱、碰撞之类的么？”

    这几乎是所有人都想问的问题：为什么电子分布就这么有规则呢？即便是21世纪学生在初次接触到这个知识的时候，也会发出这个疑问。

    “最初，我在写《化学原理》这本小册子的时候，原子核外层电子的分布模式，是按照元素周期表的一种猜想。就是说，假如这样的话，很多东西就可以迎刃而解，并得到合理解释。”孙元起这话是胡扯，因为没有谁比他更明白究竟是怎么回事儿了，“最近，我发现这个猜想是完全正确的，可以通过实验和严格推理来证明，只是比较复杂，还没有写成论文，这需要一到两年的时间。目前，你们只要相信这个分布模式正确即可。”

    下面的教授和学生一片哗然，尤其是教授们，表现得更为激烈。戴维也侧过头：“约翰逊教授，恭喜你！如果你真的可以证明的话，现在的自然科学课本都需要重写！”

    孙元起微笑着朝他点点头，表示感谢他的夸奖。

    接下来的问题都是很简单的，毕竟没有多少人比较深入地了解这方面的知识。他们的提问，很大程度是在用传统的化学理论来验证新理论的正确与否。

    等演讲结束，卢瑟福很激动，拉过孙元起：“york，如果你需要时间来验证原子核外层电子的分布模式，我想，麦吉尔大学会提供很好的职位，让你完成这项伟大的工作！”

    “如果能和你一起发现和验证原子结构，将是我最大的荣幸！”孙元起对卢大牛一直印象非常好，“……”孙元起还想说什么，卢瑟福已经迫不及待了：“好！这几天，我们先商量一下需要哪些准备工作。然后你到mit、耶鲁的时候，我便赶往麦吉尔准备。等麦吉尔大学校方一旦应允，我便电报联系你，希望你能到麦吉尔大学完成这项工作！”

    1900年6月21日，孙元起来到了美国最有名大学之一的加利福尼亚大学伯克利分校。

    伯克利离旧金山并不是很远，加上孙元起在旧金山大学演讲时所留下的尾巴，当孙元起在约翰·马丁、戴维·林特两位教授陪同下走进伯克利的会堂时，里面坐满了人，学生们都在后面，座位不够，很多人就站在那里；前面是一些教授和科研人员，不少人都是花白的头发，戴着夹鼻眼镜；还有几个记者，这可以看得出来，因为他们拿着巨大的照相机，手里还拿着纸笔。

    约翰·马丁教授作为伯克利的化学教授，自然是当仁不让的主持人，他首先走上台去：“前天，年青而优秀的科学家扬克·约翰逊教授在旧金山大学发表了有关化学原理的演讲，让很多同仁大受启发。他在演讲的末尾，透露出两个重大的科学进展：一是可以验证他在《化学原理》中所提及的原子核外层电子的分布模式，结果将在一两年内公布，这是改写自然科学课本的伟大成就；二是发现一种全新的反应模式，有别于传统的物理反应和化学反应，用他自己的话说，就是‘炼金术’。今天，在此宣布的就是第二项。现在，有请扬克·约翰逊教授。”

    孙元起深吸一口气，然后走上讲台，开始了今天的演讲：“非常感谢加大伯克利分校提供的机会，让我能够汇报我的见解和发现。所谓的‘炼金术’，就是企图把普通金属变为黄金、白银或‘长生丹’的方法。在古代的中国、印度、埃及、亚述、阿拉伯等地都有。把一种金属变成另一种金属，大家可能会自然而然地想到置换反应。这是化学反应中的一种。所谓化学反应，按照《化学原理》一书中的定义，其实就是分子破裂，原子重新排布，形成新物质的过程。而传统所说的物理反应，就是物体改变了形态，而本质没有发生变化的过程。但是，通过某种技术和手段，使得一种元素变成另外一种元素、一种原子变成另外一种原子的反应，应该归属于哪一类呢？这就是我们今天要说的‘炼金术’：核反应（ion）。”

    下面的听众听到“一种元素变成另外一种元素”“一种原子变成另外一种原子”的时候，明显一阵轻微骚动。而“核反应”这个名词，也是前所未闻。

    “这件事首先应该从1896年法国物理学家贝克勒尔发现铀盐的放说起……”

    “后来，著名的居里夫妇先后发现了钋、镭，这两种元素都具有放。关于它们的研究，可以参看我1898年发表在《sece》上的《铀、钋、镭辐线的实验研究》一文。从那篇文章出发，我们可以总结出放元素的嬗变理论……”

    “铀、钋、镭三种金属的反，都是在天然的情况下完成的。但通过分析，我们知道原子是可以发生变化的。能发生哪些变化呢？这是我们在未来一段时间所要研究和探讨的。下面，提到的是我1898年发表在《nature》上的《关于原子结构的实验与猜想》，在该篇论文中，我认为……”

    “本次演讲开始时，尊敬的约翰·马丁教授已经提到，原子核外层电子的分布模式，结果将在一两年内公布，所以关于原子结构的不需要再做争议。在座的各位，或许有人读过本人1899年在麦吉尔大学出版的《从原子、原子结构到元素、元素周期表、分子及化学反应本质》，后来改名《化学原理》的一本书。在书中，我提出，不同元素的原子结构，大致是这样的……”

    “综合上面的论述，我们可以看到，如果通过某种技术或手段，使得某一种或某两种元素的原子核发生变化，是不是会变成另外一种或数种元素呢？于是，‘我’做了一个有趣的实验……”孙元起在黑板上画出了一个实验简图

    孙元起说到的，是人类历史上第一个人工核反应，由卢瑟福在1919年完成。实验用钋（po）放出的α粒子为枪弹，去击氮气，结果有五万分之一的概率，α粒子与氮气（n）发生反应，变成氧（o）和质子。这是人类历史上第一次人工实现“点金术”，使得一种元素变成另一种元素。

    当孙元起汇报完这个实验结果的时候，下面的教授和学生们都被震惊了：天哪，原来一种元素还可以通过这种方法，变成另外一种元素！

    “当然，我认为，这仅仅是核反应的一种，还有更多的核反应等待我们去探索。这些未知的核反应，就有赖于在座的诸位去发现了！”孙元起一鞠躬，结束了这次演讲。

    下面寂然无声。

    等约翰·马丁教授登上讲台的时候，下面的听众才爆发出一阵热烈的掌声。

    约翰·马丁教授很激动：“非常感谢约翰逊教授在伯克利的讲台上，公布他最新的研究成果，这是伯克利的光荣与骄傲。约翰逊教授的实验结果，如果被证实是可靠的话，那么我们对于物质本身的认识，毫无疑问将前进一大步，这是人类科技进步发展的里程碑！我们伯克利分校将在最短的时间内，重复约翰逊教授的实验，并尽快公布结果。下面，是自由提问时间，请大家举手发问？”

    或许是内容已经远远超出人们的知识范畴，很多人都已经发呆失声。只有一个人举起手：“请问，尊敬的约翰逊教授，你是如何想到这个实验的呢？”

    这个问题让孙元起很挠头，书上可没说为什么，只好胡诌：“那么因为空气中氮气最丰富。”

    “也就是说，你认为空气中的氧气可能来自于氮气？”那个人反问道。

    “我认为，存在这种可能，但不是唯一的。因为某些豆科植物可以吸附氮气，然后光合作用产生氧气。”孙元起答道。好看的小说尽在,告诉您的朋友

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