正文 第六十章 附屬小學裡出了個愛因斯坦 文 / 老矣
當李御珍帶著胡雪巖和賴長在大商輕工參觀的時候,王一此時正被震驚得死去活來。
今天是第一場春雨,春雷陣陣,雨勢滂沱。王一背手站在窗邊,看著外邊的光電交織,似乎預示著一個新時代的到來。
此時一個十二歲左右的男孩,正坐在沙發上,有些侷促不安。他手裡拿著一本練習冊,露出的頁面上寫著密密麻麻的演算和公式。他叫曹月新,大商附屬小學的學生。說實話,王一對他到有些印象,因為這孩子的表達能力非常弱,但在數學上卻表現搶眼,只是王一不知道,他竟然在圖書館自學了物理和化學。而今天跑來找王一,顯然也是鼓了很久的勇氣。
王一此時轉過身來,走回曹月新身邊,笑道:「你很好!真的很好。」
曹月新原本緊張的快要變成木頭的臉上,終於露出了一絲笑容。說來也奇怪,其實王一的年紀比曹月新還要小上一些,不過也不知道為什麼,曹月新對王一卻充滿了尊敬。
這時代的學科知識遠沒有後世繁雜,因此王一寫的教材也只是一些大框性的東西,所以非常簡單,再加上沒有升學的壓力,所以學生擁有大把的空閒時間。至於這時間他們怎麼安排,王一並不會去過問。
而像曹月新這類學生多半會去圖書館,去學習自己喜歡的知識。當然與之相對的,也有許多人無所事事,基本上混吃等死的學生。對這類學生王一也不會強加干預,原因很簡單,學習是需要主動性的,不然根本就學不好。即便王一拿棒子逼他們學習,那又能如何,不想學就是不想學。這邊逼著記了,然後轉臉就忘了。對於這類學生,王一的想法很簡單。等到他們初中畢業,這類人很難能通過高中升學考試。如果幸運的話,他們或許能夠通過大商的招聘考試,多少也算有份工作。之後想要陞遷職位,在大商靠熬資歷,你是想也別想了。所有高級職位都是統一考試招募而來,面向全社會,筆試,面試,試上崗,總共三關,過了加薪加福利,沒過愛幹嘛去幹嘛去。王一給他們留下的唯一進階之路,就是大商在社會上辦的各種培訓班。若是工作之後,他們還不願意主動去吸收知識,王一覺得他們自己不擔心,自己跟著擔心什麼。
說起來曹月新在大商附屬小學中也不算是主流,他偏科很嚴重,不過王一對這類學生更多的是一種鼓勵。他不在乎學生偏科,一個人的大腦有限,自然會有擅長和不擅長的方面。愚公移山也許是一種辦法,但是在王一看來,與其花那麼多精力在自己不擅長的方面,還不如做個自己喜歡而又擅長的工作。
今天曹月新給王一拿來的是一篇他自己寫的物理學論文,《光與電的一點小猜想》。
追根朔源,這事還要從頭說起。
一年多前,王一在工業實驗室成功進行了電磁波的驗證試驗,那時大商附屬小學組織學生進行參觀,而曹月新就是其中一員。而比較特別的是,他參觀時,王一也在場。他正在和大商工業實驗室的一幫研究員對話,說的就是為什麼光照射到金屬環缺口的時候,會更容易產生放電現象。其他學生聽一耳朵也就忘了,曹月新卻偷偷記在心裡。
因為是王一提出來的問題,所以許多工業實驗室的學者都在私下裡展開研究。可不研究還好,這一研究就全都驚異的發現,這事完全超出了他們的想像。
首先需要聲明的一點是,在工業實驗室,所有的學者都已經知道了電子的存在。因為在製作二極管和三極管的時候,王一已經給出了其中的原理。其後王一又主持了油滴實驗,然後又給出了雲室儀器的製作方案,後者讓拍攝快速移動的電子成為可能。
回到正題。
當光照射在金屬上時,會把原本束縛在金屬表面原子裡的電子打出來。那時工業實驗室的學者們也不知道其中的原因,就給這個現象起了一個名字:光電效應。
很快關於光電效應的一系列實驗就在工業實驗室內部完成,雖然大多數實驗本身粗糙而簡陋,不過還是給人們昭示了兩個事實。
第一點就是,對於某種特定金屬來說,光是否能從其表面打出電子來,只與光的頻率有關。頻率高的光線,如紫外線,就能夠打出較高能量電子。而低頻光,如紅光和黃光,則一個電子都打不出來。
第二點就是,能否打出電子,跟光的強度無關。在弱的紫外線也能打出電子,在強的紅光也無法做到。光線強度的增加只能增加被打擊出的電子數量,簡單說,就是強紫外線比弱紫外線可以從金屬表面打出更多的電子。
所以從這兩點可以歸結出下面的說法:對於特定金屬,能不能打出電子,與光的頻率有關。而打出多少電子,和光的強度有關。基於以上的事實,工業實驗室從事這方面研究的所有學者都迷惑了……因為,不該是這樣!
根據經典的麥克斯韋理論,光是一種波,波動越強則能量越大。如果實驗結果被改成這樣,他們就會覺得順理成章。即:電子被束縛在原子內部,能量不夠,就不足以將電子打出來。如果增加了光的強度,也就是增加了他的能量,電子就應該會飛出來。而頻率是什麼,就是波的震動頻繁程度,如果光震動得越頻繁,就應該跑出來更多的電子來。
可天不遂人願,實驗結果正相反!
麥克斯韋的經典理論在光電效應上,完全是摸不著頭腦,一頭霧水。所以連帶著大商工業實驗室的學者們,也是同樣的表情。
說來不知道是王一有意安排,還是純屬巧合。
工業實驗室的學報上,王一將光電效應和他之前發表的量子猜想,放在同一期發佈。因為學報是學術報刊,裡面多是一些新的科技進展的介紹,但並不會刊印涉及到工業實驗室本身的各種核心專利項目。除了工業實驗室內部可以觀看之外,大商附屬小學同樣能夠讀到。
曹月新對這期的內容非常有興趣,拿回來之後,一個人便興沖沖地回到了寢室。他同寢有一個名叫趙迪的學生,學習還算不錯,沒有太偏科,就是人有點清高。此時他正躺在床上,看一本植物學方面的書籍。而同寢的另外兩人,一個叫葉濤,一個叫韓歡。葉濤和曹月新類似,不過他偏的是文科,喜歡歷史,地理和考古,所在在寢室中有個外號叫盜墓賊。韓歡則更另類一點,愛好廣博,天文,地理,生物……門門都會,門門不精。若說強項……也有,就是人際交流,典型的自來熟。
跟同寢的三人打過招呼後,曹月新經過一番梳洗,此時他正趴在床上,瀏覽學報。他最先閱讀的是王一關於量子的猜想,直到三四次後,才明白了其中的內容。後來他又閱讀了光電效應,只不過與王一的量子假說不同,光電效應的論文裡都是關於實驗結果的介紹,這對於曹月新來說沒有絲毫的難度。
這時他翻身仰面躺在床上,把學報蓋在臉上,腦中回憶著王一當初在電磁波驗證試驗室裡講過的話。
「你們看,在光下,金屬環的缺口處更易產生電花。回去後好好研究其中的原因,記住,這是開啟物理學新時代的鑰匙!」
這話始終縈繞在曹月新耳邊,不知不覺中,寢室熄了燈,曹月新也進入夢鄉。
人們一直在誤解,以為睡覺時,大腦也會跟著休息。但其實不然,睡覺只是身體休息的時間,但腦卻要比平時還要活躍。在這期間,他要負責施放各種激素,調節各種信號。當然,還有一項更主要的功能,就是做夢!
曹月新此時正在做夢,最初夢到的是今天晚餐時在食堂聽到的評書《西遊記》,講的是大鬧天宮的橋段。可不知什麼時候,孫悟空忽然變成了量子假說,而二郎神變成了光電效應,二者辟里啪啦地大戰一起,最後竟然莫名其妙地開始融合。嗯,聽起來有點基情。
睡夢中的曹月新忽然驚醒,莫名其妙地出了一身冷汗。
他似乎想到了一點東西……一點東西……
此時天色漆黑,距離天亮還有一個多時辰的時間。曹月新的心裡像被人點了一把火,怎麼也睡不著了。他披上衣服,拿著筆本,搬了個凳子,想想又帶上了學報。同寢的另外三人只是迷迷糊糊地翻了個身,韓歡則說了兩句不清不楚的夢話,又全都進入夢鄉。
走廊裡點著燈,不過瓦數很低,看東西到是能看清,不過有些累眼睛。
曹月新坐在燈光下,咬著自己的小鉛筆頭子,心中回想著自己在做夢時想到的一點東西,不過似乎又沒了頭緒。後來索性不再去回憶自己想到了什麼,而是拿著學報,再次翻看起上面關於光電效應的描述,同時與自己知道的電磁理論做著對比。
電磁理論認為,光是一種波動,它的強度代表它的能量,增加光的強度應該能夠打出更高能量的電子。但實驗表明,增加光的強度只能打出更多的電子,但卻不能增加電子的能量。而要打出更高能量的電子,就必須提高照射光線的頻率。
「怎麼回事呢?」
曹月新想得有些入神,以至於後仰的椅子一時間失去了平衡,將他摔倒在了地上。
學報此時被高高扔起,旋即飄落下來,彷彿是上天的告示,量子假說出現在了曹月新眼前!
「提高頻率,提高頻率……」
王一在學報上寫到,要想測定特定輻射頻率的「量子」究竟包含了多少能量,有一個簡單的方程。
e=hv。
e是能量,h是王一係數(也就是原本的普朗克係數),v是頻率!
曹月新一時間,眼直了!
「頻率!啊哈,頻率!e=hv,這不就是能量與頻率的關係麼,增加頻率不就是了增加能量麼!校長早已經把答案公佈在了學報上!」曹月新在走廊裡歡呼著大吼了起來!
不過回應的是一聲聲憤怒的咆哮!
曹月新沖忙逃竄!
有了這個公式,一切都迎刃而解,順理成章!其後曹月新推導出一個新的公式:1/2mv^2=hv-p。
1/2mv^2是激發出電子的最大動能,hv是單個能量子的能量,p是激發電子所需要的最小能量。
辦公室裡,當看到王一的笑容之後,曹月新也終於放鬆下來。
「講講你對這個公式的理解,以及光電效應的理解!」王一給曹月新倒一杯茶,讓他不要緊張。
「從一點出發的光線在不斷擴大的空間傳播時,它的能量不是連續分佈的,而是由一些數目有限的,局限於空間中某個地點的『能量子』組成。這些能量子是不可分的,它們只能整份地被吸收或發射。如果從能量子角度出發,光電效應就可以解釋了。根據公式,紫外光頻率高因此擁有更多的能量,所以他的能量子作用到金屬表面,就可以將裡面的電子釋放出來,並且獲得比其他頻率光線更多能量的電子。但對於低頻光來說,即便發射再多的能量子,他的每一個能量子都不足以激發電子,所以給再多的能量子也是無濟於事。」
王一大笑了起來,然後拍了拍曹月新的肩膀,道:「很好,講的很好!也許我們該給你的能量子起個名字!」
曹月新點點頭,道:「那校長覺得應該起個什麼名字好呢?」
「既然是光,就叫光子如何?」
「光子?」曹月新琢磨了一下,也笑了起來,道:「就叫光子!這個名字我喜歡!」
當大商工業實驗室的學者們拿到新一期學報的時候,當他們看到糾纏他們已久的光電效應,被一個名不見經傳的大商附屬小學的小學生解決的時候,那種震驚與荒唐,大概也是有口難言吧!
這件事之後,王一給曹月新發放了一大筆獎學金,並且在學校的校會上,當著全體師生的面,給他頒一個特殊貢獻獎。不過所有的獎勵都到此為止,曹月新每天該上課上課,該學習學習。王一也沒讓他跳級,在什麼年齡做什麼事,人的成長並不僅僅只是知識上的成長,同時也是為人處世在閱歷和交際上的成長。有些東西只有同齡人能夠給予,同齡人之間能夠學習,同齡人之間能夠理解,把一個孩子扔到另一個年齡層中去,要麼讓其加速老化,要麼讓其急速死亡,那是揠苗助長!