第519章 论文发表!学界震动!物质波验证方案!猫在哪里?

 郎之万在收到布鲁斯教授的肯定之后,立刻就安排了德布罗意的博士答辩。 

 与此同时,德布罗意还将他的物质波理论写成小论文,准备发表。 

 所谓小论文就是指发表在正规学术期刊上的论文,而大论文是指硕博士答辩用的毕业论文。 

 1923年3月20日。 

 巴黎大学,博士答辩现场。 

 佩兰、法布里等人组成了评审委员会。 

 郎之万作为德布罗意的导师,负责主持本次答辩。 

 会议开始,德布罗意首先详细阐述了他提出物质波的思考过程。 

 “去年布鲁斯教授访问法国期间,我曾有幸与他详谈半个多小时。” 

 “在这段谈话中,布鲁斯教授首次提出了电子可以是波的想法。” 

 “他没有从理论方面分析,靠的是纯粹的物理直觉。” 

 “布鲁斯教授因为个人原因,抽不出时间深入研究这个方向。” 

 “当时的我,正好在研究波粒二象性。” 

 “我对这个观点产生了极大的兴趣。” 

 “所以,在布鲁斯教授的鼓励之下,我全心研究电子是波的猜想。” 

 “我回顾了自量子论提出以来的一系列重要成果。” 

 “包括光的波粒二象性、光电效应、吴-康普顿效应、玻尔-李模型等等。” 

 “当我开始深入思考光的波粒二象性时,有两个问题困扰着我。” 

 “第一,我认为布鲁斯教授此前提出的光子理论是不完善的。” 

 “因为他用e=hv来确定光微粒的能量,这个公式中包含着频率v。” 

 “但是纯粹的粒子理论中,是不包含任何定义频率的因素。” 

 “所以,对于光子而言,必须还要引入粒子的概念。” 

 “第二,量子论中的电子,它的运动涉及到整数的概念。” 

 “而波动学中涉及到整数概念的,只有干涉现象和振动现象。” 

 “所以,这使我想到,描述电子运动时,需要赋予它周期的概念。” 

 “基于以上两个问题,我把布鲁斯教授提出的猜想,转换成理论模型进行研究。” 

 “......” 

 德布罗意侃侃而谈、信手拈来的演讲,吸引了所有评审教授和参会人员。 

 众人深刻地感受到,一个猜想和观点,要想落地成实际理论,到底有多么艰难。 

 更何况还是物质波这种最最顶级的理论。 

 德布罗意在博士期间,系统地研究了理论物理的一切新成果。 

 所以,听到布鲁斯教授的惊天猜想后,他才能迅速地抓住核心,在理论高度的层面进行研究。 

 众人扪心自问,如果换成他们,恐怕就要白白浪费布鲁斯教授的灵感了。 

 德布罗意阐述完毕后,进入提问环节。 

 评审教授们互相看了看对方,都露出苦笑。 

 这估计是他们第一次遇见如此尴尬的情况。 

 教授不敢对博士生的论文提出质疑。 

 毕竟,这可是被布鲁斯教授亲口称赞的逆天博士论文! 

 这时,佩兰作为老大,他站了出来。 

 他笑着说道: 

 “德布罗意,也不怕你笑话,你的论文我不敢说完全能看懂。” 

 “因为里面涉及到太多的物理学知识:光学、统计学、动力学、相对论、量子论......” 

 “现在物理学界能同时懂这些领域的人,恐怕不会太多。” 

 众人闻言,全都震撼不已。 

 这不是教授审评博士,而是博士筛选教授啊。 

 尤其是来旁听的硕博士们,更是心潮澎湃,恨不得站在台上的是自己。 

 睥睨天下! 

 接着,佩兰又说道: 

 “不过,我还是想提出一个问题。” 

 “你的物质波理论要如何证明呢?” 

 “即便布鲁斯教授都承认物质波的存在,但我认为必须通过实验进行验证。” 

 “当初麦克斯韦预测电磁波的存在,最后被赫兹通过实验发现。” 

 “布鲁斯教授的广相五大预言,也被证明了两个半。” 

 “所以,我希望你的物质波也能被实验证实。” 

 哗! 

 郎之万、法布里等人皆是一凛。 

 他们认为佩兰教授的问题很有必要。 

 德布罗意闻言,轻轻一笑,仿佛一切尽在掌握。 

 “佩兰教授,您的问题很好。” 

 “电子的波动性如何检验,我早已考虑过方案。” 

 “我的方法和当初劳厄教授验证x射线的想法类似。” 

 “电子既然是波,那么它在通过晶体中的晶格时,就可能会出现干涉和衍射现象。” 

 “电子的质量是0.91x10^-27g,经过200v的电势差加速后,它将获得e=ue=3.2x10^-17j的动能。” 

 “根据动能方程e=mv2\/2,可算出此时电子的速度是8.4x10^6m\/s。” 

 “最后根据λ=h\/p,计算可得电子的波长是8.7x10^-11m。” 

 “这个波长已经和x射线的波长基本相当了。” 

 “虽然它很小,但是电子的体积同样很小,足以发生衍射。” 

 “所以,用晶体做衍射光栅,完全有可能观察到电子的衍射现象。” 

 “这就是我的方案。” 

 哗! 

 佩兰闻言,心中震撼。 

 他没想到德布罗意早都计划好了验证方案。 

 而且有理有据。 

 最重要的是,这个方案物理学家们都很熟。 

 晶体衍射已经快成为物理学中的常规手段了。 

 这时,郎之万忽然说道: 

 “我认为这个方法的难度,可能要远远大于x射线的验证。” 

 “因为按照物质波理论,电子还有物质的属性,它和物质之间的碰撞,会影响衍射现象。” 

 众人闻言点点头。 

 郎之万说的很在理。 

 德布罗意笑着说道: 

 “教授,您分析的很对。” 

 “我之前已经让我哥哥做了一次实验。” 

 “很可惜,他失败了。” 

 “但是我坚信,这是因为他的能力不足,而不是我的实验方案有问题。” 

 “根据理论计算,电子的衍射现象是很明显的。” 

 真实历史上,德布罗意曾向他哥哥的朋友,天体物理学家道维耶,提出这个实验建议。 

 但道维耶只是简单地做了一下,没有成功。 

 然后,他就因为忙于其它实验,而放弃物质波的验证。 

 道维耶从心底就不相信物质波的存在,这也是当时很多物理学家的心态。 

 于是,他们就失去了一次得到诺奖的机会。 

 德布罗意说完,众人全都会心一笑。