第二百七十六章 提前被发现的阴极射线！(7.8K)

    数学。

    作为人类历史上影响最深远的科目之一，它的成型时间甚至要远早于物理。

    无论是东方还是西方，早在数千年前，便有大量与之有关的文献或者著作。

    这其实是有生活习惯导致的必然。

    比如一位农夫。

    他在看到太阳的时候或许会好奇太阳为何朝升夜落，或许会好奇为何冬暖夏凉，但也仅仅是好奇而已，不可能也没能力深入研究。

    但数学却不同。

    你田亩的收成、买卖货物的价格找零，这都涉及到了数学的知识。

    基础土壤一多，体系的形成自然也就快了。

    在自然科学设立之前，欧洲的教育体系叫做古典...或者说经典文学体系。

    而这个挂着‘文学’的体系的核心科目，便是数学。

    因此在13-17世纪，很多数学家往往都兼具着哲学家或者艺术家的身份。

    例如笛卡尔、伯努利等等......

    这也是为什么很多早期数学模型，经常会和小提琴啊、钢琴挂钩的原因。

    数学这门科目历史悠长，各大派别山门无数，因此无可避免的，数学界也经常会搞出各种各样的排名。

    这些所谓的十大或者***数学家排名同样争议颇多，很难有个定论。

    但另一方面。

    就像物理学的小牛老爱神仙打架、老三小麦稳如泰山一样。

    数学界也有四個人物的历史地位永远稳居前四。

    他们分别是：

    阿基米德、小牛、高斯和欧拉，偶尔还会加个黎曼——不过出现的次数不多。

    反正四大天王有五个，很正常对吧？

    总而言之。

    这几人是妥妥的第一梯队，其中阿基米德因为有时代加成，大多数时候会被尊为数学史上的第一人。

    他们之下就是柯西、庞加莱、费马、毕达哥拉斯、拉格朗日的这些诸雄争霸了。

    而高斯作为能够与阿基米德并列的四大天王之一，其能力不言而喻。

    他留下了大量高斯开头的定理，折磨了无数后世的大学生，不知多少人吊死在了那颗刻着高斯名字的高树上.....

    当年徐云在读大物的时候导师还说过一句玩笑话，至今印象很深：

    如果考试的时候你证明用了一条定理但忘了叫啥，但证明题目又叫你必须给出它的名字，那么高斯显然一直都是个好答案。

    眼下数学系那边算力不足，徐云自然就将心思投放到了外援身上。

    而既然要找外援，显然就应该去找能力最强的大佬抱大腿。

    如今是1850年，阿基米德早已故去近2000年，欧拉在七十多年前就病逝了。

    至于小牛嘛........

    徐云则刚给他上过坟哩。

    目前活在世上的大佬只剩下了天王高斯，以及修至小天王大圆满之境，可受天王一击而不死的半步天王黎曼。

    同时很凑巧的是，这两位都是德国人。

    因此抱着做都做了的想法，徐云干脆拔下了套...咳咳，干脆把德国的数学精英们一起打包了过来。

    当然了。

    徐云此次向高斯求助，并不是单纯冲着高斯的名气去的。

    而是因为高斯在天体计算中有过非常非常丰富的经验。

    这个经验叫做谷神星。

    谷神星于1801年被意大利天文学家皮亚齐发现，皮亚齐希腊神话中的“丰收女神”对它命名，称为谷神星。

    但后来皮亚齐因病耽误了观测，从而失去了这颗小行星的轨迹。

    所以无奈之下。

    皮亚齐将自己以前观测的数据发表出来，希望全球的天文学家一起寻找。

    收到消息后，高斯通过以前3次的观测数据，便轻松计算出了谷神星的运行轨迹。

    奥地利天文学家奥尔贝斯根据高斯计算出的轨道，最终成功地发现了谷神星。

    这种方法还被高斯发表在了其著作《天体运动论》中，类似的还有智神星。

    虽然如今高斯已经73岁高龄，并且只有五年的寿命，看上去已经走到了人生末年。

    但根据后世的大量文献记载。

    高斯这人的晚年与老苏有些类似，属于前一段还显得很活跃，但短期内忽然就恶化的情况。

    他在1851年9月的时候还计算出了外海王星天体的轨迹，并且全程独立完成，要直到1853年10月左右才会开始极具恶化。

    因此请他来一趟还是不难的。

    总而言之。

    有了这么多位数学大佬来做工具人，冥王星的观测过程若还有意外发生，徐云当场就把那柄斧头吃掉！

    这次真吃！

    办公室里。

    看着面前密密麻麻的名单，法拉第不由与韦伯对视了一眼。

    两人都从彼此眼中看出了相同的想法：

    这活儿能接！

    先前提及过。

    高斯是法拉第的狂热书友，历史上他为了追更法拉第，甚至还亲自上门寄过刀片.....

    而韦伯呢，则是高斯仅有的两位好基友之一。

    韦伯和高斯的关系好到了什么地步呢？

    他俩一起发明了世界第一个电话电报系统，一起发明了地磁仪，一起绘制出了世界第一张地球磁场图。

    为了纪念他们的这段成就。

    莱比锡公园在后世还立了一座韦伯和高斯的雕像。

    二人雕像中韦伯立于地面，高斯则坐在砷石椅上，二人谈笑风生，边上五十米就是公园靶场......

    后来高斯甚至还想把女儿嫁给韦伯，在高斯的自传中还写过两人互相搓背的事儿。

    当年徐云读研的时候，组内还有一个老污婆自称发现了秘密：

    高斯在互相搓背后就把女儿嫁给了其他人，说明韦伯很可能某些部位要低于平均值.......

    后来那位老污婆嫁了个好老公，早些年聚会的时候文静的不行，丝毫不见当初男人婆的模样了。

    视线再回归现实。

    因此在眼神交流过后。

    法拉第很是痛快的一点头，对徐云道：

    “没问题，罗峰同学，晚饭后我就撰写电报给弗里德里希。”

    “名单上的人我不敢说全部邀请过来，但至少六成...不，七成还是有把握的。”

    徐云很是理解的点了点头。

    实话实说。

    他也没指望法拉第能把这些人全请过来。

    毕竟他只知道这些人的名字、能肯定对方还没死并且状态不错，但处境这块就不怎么清楚了。

    说不定人家收到电报的时候在忙着项目，又或者最近恰好感冒发烧，你总不能逼着对方拖病赶来吧？

    按照徐云的预计。

    最终到场的能有十个人，这次观测就没什么问题了。

    超过十五个那就是稳得不行，可以直接双手离开键盘的那种。

    随后法拉第将写有名字的纸张放回桌上，用一本书将其压住，又对徐云道：

    “罗峰同学，那么你之前所说的操作流程......”

    徐云朝他展颜一笑，很是识趣的道：

    “您放心吧，法拉第教授，我现在就把示意图绘制给您。”

    说完他拿起笔，沉吟片刻。

    在桌上画起了示意图。

    只见他先画出了一根长管的草图，同时对法拉第问道：

    “法拉第先生，您还记得您当年制作真空管的真空度吗？”

    法拉第点点头，脸上露出一丝憾色：

    “当然记得，数值是百分之七。”

    法拉第当初做真空管实验的灵感来自于豪克斯比的方案，他们的目的是为了对良卡德发现的现象进行研究：

    1676年的时候，良卡德在晚上移动水银气压计时，发现了“水银荧光”现象。

    也就是当气压计中水银振荡时，在托里拆利真空部位会发出闪光。

    可惜法拉第当时能制作的真空管只有7%个大气压，因此他只能无奈放弃这个实验——这也就是此前提及过的法拉第暗区的由来。

    随后徐云没再接话，低头又在纸上画了几分钟。

    很快。

    一个结构更为复杂的长管出现了：

    这根长管前粗后窄，尾部连着一个黑色的区域——徐云在一旁的备注是白金电极，中通水银，外部则缠绕着鲁姆科夫线圈。

    当然了。

    徐云印象中鲁姆科夫线圈应该就出现在1850年前后，但不确定是在具体几月份。

    所以为了避免一些没必要的麻烦，他没有标注鲁姆科夫线圈的名字，同时还对一些外阻进行了修改。

    看到这里。

    想必有部分同学已经猜出来了。

    没错。

    徐云这次拿出来的，正是加强的盖斯勒管！

    1850年能够做到的真空度大概是千分之六大气压，也就是比法拉第当初的7%精密十倍左右。

    但实话实说。

    这种真空度在实验上还是有些不够看，很容易出现观测上的误差。

    所以在仔细思考过后，徐云此遭直接拿出了一个大杀器：

    由普吕克的学生希托夫改造出的盖斯勒管。

    这根盖斯勒管的魔改版本可以达到十万分之一个大气压，也就是比法拉第当初精细600倍！

    虽然与后世大型强子对撞机动辄负12负13次方的真空度相比依旧是个弟弟，但在这年头去也足够法拉第等人鼓捣了。

    随后徐云抬起头，指着示意图对法拉第问道：

    “法拉第先生，这根导管的原理您可以理解吗？”

    法拉第上前看了几眼，顿时眼前一亮：

    “好思路，铂电极加上水银抽取，从上方排出空气.....哎呀，我怎么就没想到呢！”

    徐云看了法拉第一眼，没有说话。

    物理学.....或者说理科实验，有些时候就是这么现实。

    哪怕你是业内大佬，历史上能够排到前几的某某理论奠基人，有的问题想不到就是想不到。

    法拉第其实还算好的了。

    虽然从后世角度看来，他没发现电磁波是件憾事，但法拉第本人对此是没有概念的。

    从自身角度来说。

    他的人生可以算是功德圆满，不留遗憾。

    有些倒霉蛋那才是真惨，可能研究了一辈子的问题被二十多岁的小年轻给破解了出来，甚至可能死前三个月突然知道了自己毕生的研究方向都是错的......

    这也是理科残酷的一面吧。

    随后徐云顿了顿，又继续说道：

    “肥鱼先祖在设计出这根管子后，由于断章太多被一些读者找上了门，只能带着妻子蒂法和爱丽丝匆匆避难。”

    “因此一直以来，这根真空管都只是个设计图——其实我们这些后人倒也有尝试制作的想法，可惜家道中落，所以一直没有机会进行相关实验。”

    法拉第闻言，亦是深有同感的点了点头。

    同样作为一名码字党，他也没少遇到上门寄刀片的读者。

    不就是五六年才更新一章嘛，有啥好催的呢？

    一章五千多字呢，算上去每天要写三四个字之多......

    随后徐云正了正色，又说道：

    “法拉第先生，按照肥鱼先祖的设计，这根真空管应该可以观测到比较明显的现象。”

    “接着只要在玻璃管中放上小风车，让电流衍生物打到风车上，风车若是会转动，就说明它具备动量。”

    “同时还可以将手深入其中，若是能有温度，就说明它有热能。”

    法拉第一边听一边点头，丝毫没有察觉徐云最后那句话可能产生什么样的后果。

    过了一会儿，他将全部思路都吃透了，便又问道：

    “流程我记下了，不过罗峰同学，这似乎和你说的验证电荷有些出入吧？”

    徐云看了他一眼，摇摇头，说道：

    “您错了，法拉第先生，您难道没有发现一件事吗？”

    法拉第微微一怔：

    “什么事？”

    徐云指了指示意图上的导管，说道

    “按照肥鱼先祖的想法，那些电流的衍生光线，就是带电粒子的粒子流啊.......”

    法拉第和韦伯闻言呆滞片刻，旋即瞳孔骤缩！

    如果此时有显微镜在场，可以发现他们裸露在外的皮肤上，正有一粒粒鸡皮疙瘩在缓缓冒出。

    屋内明明有壁炉供暖，氛围却犹如冰点。

    过了好一会儿。

    法拉第的眼睛才动了动。

    只见他转过头，看向徐云，一字一顿的道：

    “......电磁波？”

    徐云重重点了点头：

    “没错。”

    随后看着一脸震惊的法拉第，徐云又说道：

    “法拉第先生，想要验证荧光的带电属性其实很简单，只要去验证它们在电场磁场中会不会发生偏转就可以了。”

    “我们可以同时施加磁场和电场，使磁场力和电场力相互抵消，令它可以做直线运动，从而求出初始速度。”

    “接着在得到初始速度后，撤掉电场，仅保留磁场。”

    “若光线发生偏转，只要测出射出磁场时的角度，就可以计算出其中粒子的荷质比。”

    法拉第沉默许久，喉咙里隐隐发出了一阵‘嗬嗬’的不明声。

    过了许久。

    他才面色复杂的呼出了一口气浊气，心中感慨万千。

    原来自己曾经离电磁波和电荷，竟然只有一线之隔啊......

    要知道。

    带电粒子会在电场磁场中会偏转，这个概念正是由他本人发现的。

    可惜当时自己为了研究地磁垂直分量的问题，放弃了继续提高真空管精度的想法。

    从而与一个如此重要的成就失之交臂。

    在他对面。

    看着面色阴晴不定的法拉第，徐云的表情有一些唏嘘。

    选修过物理史的读者应该都知道。

    法拉第在1838年研究辉光效应的时候，其实是有观测过真空管在电磁场中的情况的。

    但由于真空度问题，荧光最终没有偏转。

    这里用另一个例子解释可能更好理解一点：

    荧光就好像是一队士兵，听到命令后就要立刻前进十米。

    要是在旷野....也就是完全真空的环境中，这队士兵自然会轻松完成命令。

    但若是他们身处人海，每个听到命令的士兵都要推开身边的人群才能向前进，那就非常麻烦了。

    人群密度不高的话可能只是有些困难。

    但人群一旦特别密集，士兵们别说前进了，甚至只能被人群裹挟着漫无目的地四处乱走。

    而真空管中的空气分子就是人群，电场就是荧光偏转的命令。

    实验用的真空管，就相当于不同人群密度的条件。

    法拉第当时7%真空度的真空管依旧相当于闹市，所以荧光并未有波动。

    加强的盖斯勒管则可以达到万分之一真空度，荧光偏转起来就非常容易了。

    更关键的是......

    与原本历史不同。

    在今天之前，徐云已经用光电效应证明了电磁波的存在。

    因此对面电流衍生体这种无色的‘光线’，徐云只是轻轻一个提点，法拉第便想到了它的本质。

    这由电流衍生出来的‘光’既然是电磁波，那么它就肯定具备粒子性。

    具备粒子性，又能在电磁场下偏转......

    这不是带电电荷又是什么？

    当然了。

    后世的读者想必都很清楚。

    这种在真空管内发光的正是阴极射线，原本会在1858年由普吕克发现，由戈尔德施泰因命名。

    它的概念无需赘述，因为它的重要性在于帮助人类完成了早期对于射线的认知，后世的应用范围也很广。

    但其本身并没有多少特别复杂的地方。

    不过比较离谱的一件事是......

    你如果在百度上搜索‘阴极射线是谁发现的’这个问题，出现的答案并不是普吕克。

    而是另一个人：

    约瑟夫·约翰·汤姆逊。

    也就是徐云在副本开始的时候，把老汤错判的那位JJ汤姆逊。

    天可怜见。

    1858年的JJ汤姆逊才tmd两岁啊，何德何能可以发现阴极射线？

    更离谱的是徐云对这个问题提出过校正修复，结果还被百度给打回来了......

    要知道。

    阴极射线的发现也好，命名也罢，都和jj汤姆逊没有半毛钱的关系。

    阴极射线之所以会叫阴极，与它的带电属性无关，而是因为它是一种从阴极发出的射线。

    JJ汤姆逊的贡献是确定了阴极射线带负电的性质，从而计算出了电子比荷，也就是荷质比。

    至于电子的电荷量，则是由密立根油滴实验测出的——不过这个实验是科学史上赫赫有名的丑闻，一个靠着作弊混出来的诺奖。

    当年徐云和小伙伴们在实验室里找油滴找到眼睛痛，数据做出来根本对不上，结果大概是人均挤五十次才出一滴油，说多了都是泪......

    视线再回归现实。

    在法拉第对面。

    徐云在唏嘘的同时，心中也有那么一丝期待。

    接下来，法拉第一定会按照自己的方案前去重复实验。

    也就是架上小风车，外加用手去触摸射线。

    而值得一提的是。

    徐云设计的这根真空管，它的白金基底是可以看做金属板的。

    阴极射线打在金属板上会发生什么，这可是记载在五年级语文下册第八章的故事呢.....

    总而言之。

    虽然有些对不起普吕克和JJ汤姆逊，但结果上确实是件好事——法拉第用比之前还要更坚定的态度拍了拍胸脯，表示自己一定能把名单上的人给忽悠过来。

    也不知道法拉第哪里来的信心，仿佛吃准了那些人一定会赶到剑桥大学。

    就这样。

    在有些微妙的氛围中，徐云完成了和法拉第的交易，互道分别。

    当天晚上。

    一封电报从剑桥大学传到了伦敦。

    再由伦敦传到曼彻斯特...

    伯明翰...

    最后抵达德国，枝开叶散。

    电报的内容只有一个：

    【法拉第病危，速来剑桥！】

    ..........

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