2023. július 6., csütörtök

Evans tiszteletes világegyeteme (94)

... fáradhatatlan Rutherford lett a cambridge-i Cavendish Laboratórium vezetője J. J. Thomson utódjaként. Olyan modellt alkotott, amely alapján érthetővé vált, hogy az atommagok miért nem robbannak fel. Rájött, hogy a pozitív töltésű protonok között valamiféle semlegesítő részecskéknek kell lenniük; ezeket nevezte el neutronoknak. Egyszerű, tetszetős elmélet volt, de hogyan bizonyítsa be? Rutherford munkatársa, James Chadwick tizenegy éven át szakadatlanul a neutront kereste, és végül, 1932-ben, meg is találta. Ő is fizikai Nobel-díjat kapott, 1935-ben. Boorse és társai tudománytörténeti munkája szerint nagy szerencse, hogy ez a felfedezés ennyit késett, mert a neutron ismerete nélkül nem lehetett atombombát készíteni. (Mivel a neutronoknak nincsen töltése, nem taszítja őket az atomok közepében lévő elektromos mező, ezért apró torpedókként bele lehet őket lőni egy atommagba, és ezzel elindul a maghasadás romboló folyamata.) Ha a neutront már az 1920-as években felfedezik, akkor „nagyon valószínű, hogy az első atombomba Európában készül el, és biztos, hogy a németek gyártanák”.

...

Az európaiaknak azonban más gondjuk volt: megpróbálták megérteni az elektronok furcsa viselkedését. A fő probléma az volt, hogy az elektronok viselkedése néha a részecskékére, néha a hullámokéra emlékeztetett. Ez a lehetetlen kettősség szinte megőrjítette a fizikusokat. A következő évtizedet Európa egész fizikustársadalma dühödt töprengéssel és elméletgyártással töltötte. Franciaországban Louis-Victor, Broglie hercege, egy főúri család leszármazottja rájött, hogy az elektronok egyes viselkedési furcsaságai eltűnnek, ha hullámnak tekintjük őket. A megfigyelés megragadta az osztrák Erwin Schrödinger figyelmét, aki gyorsan finomított az új elképzelésen, és kitalált egy hasznos rendszert, a hullámmechanikát. Ezzel majdnem egy időben a német Werner Heisenberg egy másik elmélettel állt elő, a mátrixmechanikával. Ez matematikai szempontból annyira bonyolult volt, hogy szinte senki nem értette, állítólag még Heisenberg sem. – Hiszen még azt sem tudom, mi az a mátrix – fakadt ki egyszer, de az ő feltevése megoldott olyan problémákat is, amelyeket Schrödinger elmélete nem.

Agyő, Világ! (200)