作者:类星体
“你们所预定的落点,也就是一百多千米外的那一片海域,虽然不是主航道,但我已派了船去附近守着,以防止无关船只误入危险区了。”海伦娜说:“不过你们知道,我们现在的制导系统实在太简陋了些。即使火箭不发生其他故障,在能不能能不能落在预定海域这件事上,我们也只能说一句心诚则灵吧。”
……
正像海伦娜说的那样,A-4火箭的制导系统确实可以说是非常简陋的。这套制导系统由西门子公司提供,主要由加速度计和两个位置陀螺仪控制,每个陀螺仪都拥有二个自由度,即可以在两个轴上自由移动。其中的一个位置陀螺仪被称为“地平线”,用于控制火箭的俯仰轴;另一个则被称为“垂直线”,用于控制火箭的偏航轴和滚动轴。为了简化结构,研发团队没有为这些陀螺仪设计三轴稳定平台。
和历史上的V-2导弹一样,加速度计和陀螺仪的控制信号通过由电机带动的四片燃气舵和四片空气舵转化为对火箭的控制力。
上个位面的1932年,戈达德博士其实也曾在新墨西哥城试验了由简易陀螺系统控制的燃气舵。不过因为当时的戈达德博士实在是势单力薄,无法搞定高温合金的问题,所以没能在这方面取得更大的成果。本位面海伦娜算是帮助戈达德博士弥补了这一缺憾,毕竟在高温合金这方面海伦娜已经持续投资了很多年了。上个位面的V-2导弹燃气舵上所用的钼钨合金这条科技树,自然早就被海伦娜提前点亮了。
A-4火箭的四片燃气舵被安装在火箭发动机的喷管外,由钼钨合金制成,当燃气舵方向偏转时,就会造成发动机喷流方向的偏斜,通过控制发动机喷流方向,就能控制火箭的姿态了。四片空气舵则被安置在火箭尾部的四片长条形尾翼的后部外侧,主要依靠流过舵面的空气气流获得控制力。
这种舵面组合的好处是在火箭刚刚起飞时,由于飞行速度太慢,空气流速也慢,空气舵是几乎提供不了控制力的,此时的控制力主要由燃气舵提供;当火箭达到一定速度之后,空气舵的效率提高,可以和燃气舵一起为火箭提供控制力;而当发动机关机后,燃气舵完全失效,空气舵还可以继续单独为火箭提供控制力。不过以上说的这些好处很大一部分还仅仅存在于理论中,事实上A-4火箭在发动机关机后,基本上是以自由落体的形式坠向地面的。
虽然A-4火箭的制导系统放在20世纪30年代初可以称得上是国际最高水准,但是在海伦娜的眼中,依然满满都是槽点,所以海伦娜从一开始就没对这套系统抱有太大期待。因此当海伦娜得知A-4火箭的溅落地点相比预定落点有将近十千米的误差时,不仅没有任何沮丧之情,反而觉得这已经是西门子公司超水平发挥了。
幸运的是,科研团队早早给火箭携带了海水染色剂,这才没给火箭的落点搜寻工作带来更多的麻烦,火箭的残骸也被守在附近的打捞船捞了起来,以进行进一步的科学分析。
虽然A-4火箭放在后世只不过是探空火箭的级别,连100千米的冯·卡门线都没有越过,但在本位面1933年这个时间点上,A-4火箭依然是一件不得了的黑科技作品!
在本次飞行中,A-4火箭的最大速度超过了4倍音速,最大飞行高度达到67千米,最大飞行距离则达到了113千米。A-4火箭由此打破了多项世界纪录,它不仅是本位面世界上第一枚泵压式火箭,而且是本位面迄今为止飞行高度最高,飞行速度最快的人造飞行器。
作者有话说:本来已经想好了火箭失败的一百种姿势,犹豫了好久之后决定还是不虐女主和几位大神了,这次就让他们过关吧。
第一百二十三章 心理武器
当火箭发射成功的消息传遍佩内明德的每一个角落时,整个火箭研发基地都沉浸在一片欢腾的气氛中,此前的无数次失败所带来苦涩情绪在这一刻一扫而空,仿佛是明媚的阳光驱散了大家头顶上连日的阴霾。
在火箭成功发射前后,研究人员的情绪之所以会出现这种反差,并不是因为他们的意志不够坚定,也不是因为他们对火箭研发可能面临的困难认知不够。而是因为在A-4火箭成功之前,除了海伦娜之外,世界上还没有人对涡轮泵压式火箭这条技术路线的可行性有完全的把握。
虽然A-4火箭的发动机推力和起飞重量都只有上个位面的V-2火箭的一半左右,但是它却确凿无疑地证明了依靠涡轮泵压式火箭飞向高空在技术上是完全可行的!不要小看这么一个简简单单的结论,它对于科研人员们的意义,甚至比的技术本身的突破还要巨大!
纵观人类科技进步的历程,很多时候技术突破的最大敌人并不是前进路途上的那些具体的艰难险阻,而是你根本不知道眼前的路能否通向你所期待的目的地。
举例来说,我们都知道永动机不是能源科技的答案、电子管小型化不是电子工业的正解、等离子不是显示器行业的方向。对于这些失败的技术路线,今天一个中学生都能头头是道地批判一番,指出其不符合进步潮流甚至违背科学规律的地方。
然而回到当年的背景下,那些从事永动机、小型电子管、等离子显示器的科研工作者显然是不知道自己正走在错误的道路上的。而一旦选择了错误的路线,往往意味着无论你付出多少时间和努力,都是不可能开花结果的。这才是科研工作者们最难以忍受的结局。
从上面这个角度来说,A-4火箭的发射成功对于科研团队来说,就像是一直在隧洞里跌跌撞撞的探险者看到了一束来自洞口的光亮,让他们无比确信自己正走在一条正确的道路上!这颗定心丸对于整个团队士气的振奋作用是远胜过任何语言的。
虽然A-4火箭发射成功的意义如此重大,但是由于该项目是由“和平基金”投资的,一直挂在军方名下,外界对项目的具体情况知之甚少,所以暂时还没有在社会上引起太大的风波。
比较有意思的是,唯一报道此次火箭发射的媒体竟然是柏林的一架专注于收罗各地奇闻轶事的小报,在当天刊印的报纸上,这家小报在头版的专栏文章中信誓旦旦地宣称有人在佩内明德附近发现了不明飞行物!报道的旁边还配上了一张拍摄模糊的照片,照片中有一团耀眼的光斑正托举着一个黑影向天空飞去。
……
由于10月22日海伦娜还要参加在布鲁塞尔召开的索尔维会议,自然不能在佩内明德基地停留太久。所以在和大神们交流了一番今后火箭的发展规划后,10月2日,海伦娜便匆匆忙忙离开佩内明德火箭基地,乘坐火车回到了柏林。
然而似乎有人存心不肯让海伦娜好好休息,一路风尘仆仆的海伦娜刚刚走出柏林火车站,还没来得及去爱娃家放下行礼,就被希特勒用专车请去了总经理府。看来这次意义重大的火箭发射活动也引起了小胡子的兴趣,只不过时间上相比上个位面要早了几年。
“海伦娜小姐,听说你们的火箭在佩内明德基地发射成功了?”海伦娜刚一走进希特勒办公室的门,还没来得及开口说话,希特勒就已经从办公桌后走了出来,迫不及待地问道。
“是的,总经理阁下。”刚刚从佩内明德回来的海伦娜此时身心俱疲,但她还是耐着性子地回答道:“虽然刚开始我们的试验出了一些波折,但是非常幸运,我们最终还是成功了。”
“你认为火箭有作为武器的潜力吗?”希特勒更加急切地问。
“从长期潜力很大,但短期内潜力有限。”海伦娜非常简单地回答道,她现在没有精力和小胡子详细讨论这个问题,她只想痛痛快快地洗个澡,然后舒舒服服地睡上一觉。
希特勒还是不死心:“但是有人向我提议可以将火箭改造成袭击敌国城市的武器。”
希特勒的话让海伦娜吃了一惊:难道本位面这么早就有人提出导弹袭城战的设想了?海伦娜摇了摇头,叹了一口气说:“还记得吗?总经理阁下,上一次大战中,我们曾用‘巴黎大炮’向法国首都发射了300多枚炮弹,请问法国人投降了吗?”
见希特勒沉默,海伦娜接着说:“十年之内,我们火箭的射程确实可以达到覆盖巴黎甚至伦敦的水平,但是在更先进的制导系统出现之前,我认为这玩意实质上就是个加强版的‘巴黎大炮’,基本上只是一种心理武器。如果想单纯依靠火箭让对手屈服,我想当年‘巴黎大炮’做不到的事情,现在的火箭也是做不到的。”
海伦娜的回答显然让希特勒有些轻微的失落,不过他很快就恢复了常态,毕竟希特勒虽然一直对新兴技术很感兴趣,但对于火箭的态度也仅仅停留在对其军事潜力的好奇上,不会为火箭短时间内军事潜力有限而怅惘太久。于是希特勒问道:“所以海伦娜小姐是认为现在我们不应该大力投资火箭研发吗?”
“恰恰相反,我认为现在我们应该继续加大对火箭的研发力度,而且我认为现在我们的火箭技术已经发展到了需要依靠国家意志来推的时候了”海伦娜回答。
之前海伦娜用“和平基金”支撑起了火箭技术的先期投入,但在A-4火箭实现首飞之后,火箭技术的复杂程度急剧上升,涉及到的技术领域也急剧增多,已经大大超出了“和平基金”的能力范围,现在是时候将火箭技术的投资主体从“和平基金”切换到国家了。在海伦娜眼中,“和平基金”最有效率的投资方向还是为那些缺乏启动资金的前沿技术提供“上帝的第一推动力”,有了初步的成果之后,再由国家出面,对这些技术进行下一步的工程化。
“可以告诉我为什么吗?海伦娜小姐,你之前不是说火箭在短期内军用潜力有限吗?现在为什么又希望国家加大对火箭技术的投入呢?”海伦娜的逻辑让希特勒有些转不过弯来。
第一百二十四章 国家立项
“研制火箭的意义不仅仅在于火箭本身,总经理阁下。即使只考虑短期意义,投资火箭技术也绝对是一笔非常合算的买卖。”海伦娜回答。“这就好比用一台机车将一大批货物从慕尼黑拉到柏林,柏林需要的是这批货物而不是这台机车,但是如果没有这台机车的集中牵引,这批货物就只能分批运输了,那样效率将会变得很低下。”
“现在火箭研发项目就好比是这台机车,火箭研发项目所需要用到的各项技术就好比是这批货物。”此时海伦娜已经差不多忘却了旅途的疲惫,开始向小胡子推销起她的火箭计划了:“短期之内,就火箭本身而言,用在军事上或许只有心理战层面意义,但是火箭研发项目却可以促进我国成百上千个技术领域的进步,这些技术领域的进步很多都是可以立竿见影地作用于我们的经济和军事实力的!”
见希特勒似乎有些意动,海伦娜赶紧趁热打铁:“更重要的是,这样的大型科研项目可以作为一块人才磁铁。你知道吗?总经理阁下,仅仅为了给这次发射的A-4火箭提供制导系统,西门子公司就重整了他们原本负责飞机自动驾驶和船舶导航的部门,研发团队的规模一下子扩充到了先前的三倍!新增的研究人员中甚至不乏其他国家的一流人才。”
“也就是说,推进火箭研发项目不仅能缓解我们国内科研人员的就业问题,还能对全世界的人才形成聚集效应。现在由于经济危机的冲击,美国、英国、法国的很多科研机构也都没米下锅了,有的研究员甚至准备去苏联碰碰运气。如果现在我们手头有项目、有经费,就完全可以把这部分闲置的人才吸收过来,总比便宜了苏联人要强吧?”
虽然对于海伦娜来说,刚回柏林就被请到总经理府回答和火箭相关的问题有些突然,但要求德国以国家力量介入火箭研发领域的提议并不是她的心血来潮,而是此前经过一番深思熟虑所得到的答案。海伦娜比这个时代的任何人都清楚:在世界范围内,科技研发的主体将在不久的将来面临一次重大切换。
根据上个位面的历史经验,我们很容易发现一个有趣的现象:二战之前,很多重要科研项目还是由企业组织甚至由科学家个人独立完成的;但是二战结束以后,各国政府变成了重要科研项目的主要组织者,即使那些完全奉行市场经济的国家也是如此。
在上个位面中,这一现象的一个比较直观的表现就是:引发第三次工业革命的重大基础性创新几乎都是靠国家的力量完成的,比如火箭技术、原子能技术和计算机技术。而引发前两次工业革命的基础性创新还是出自个人或者企业之手,比如瓦特的蒸汽机、西门子的大功率发电机、迪塞尔的柴油机等等。
造成这一变化的根源在于技术复杂度的提升。我们知道,一项新的科技发明往往需要反复试错才能确定合适的技术路线。第一次工业革命中的蒸汽机和第二次工业革命中的发电机、柴油机复杂度相对有限,试错成本尚在个人和企业所能承受的范围之内。
然而随着技术的不断进步,技术复杂度也变得越来越高,这种复杂度的提高又反过来对技术进步本身构成制约。第三次科技革命的代表性发明:泵压式火箭、核反应堆、电子计算机的复杂程度是此前的人们所无法想象的,惊人的复杂度带来的是极其高昂的试错成本,以至于任何个人和企业都会对这样的烧钱游戏望而却步。既然靠个人和企业的力量已经难以翻越横亘在人类面前的技术门槛了,那么接下来就只能让政府动用国家的力量来推进这些科研项目了。
“好吧,海伦娜小姐。我想你已经说服我了。”在海伦娜的循循善诱下,希特勒似乎终于在投资火箭技术上下定了决心:“直接告诉我吧,你认为政府需要在火箭项目上花费多少钱?”
“我希望从明年开始,政府每年至少投入6000万马克用于火箭技术研究!如果有必要,政府还应做好在此基础上投入进一步加大的准备。”海伦娜的回答也丝毫没有拖泥带水。
“哦?需要这么多吗?”虽然已有一定的心理准备,但海伦娜报出的这个天文数字还是让希特勒小小地吃了一惊。要知道在上个位面中,直到1937年,德国给A-4火箭(V-2导弹的前身)的研制经费才刚刚达到2000万马克。
海伦娜摆摆手说:“不不不,总经理阁下,这点投入其实并算不多。要知道这笔钱很大一部分都会花在修建科研基础设施上,这些设施日后是可以反复使用的!对了,我听说有人建议在修高速公路时不使用推土机,而是给每个人一把铲子以降低劳动生产率,从而容纳更多的就业,是这样的吗?”
希特勒点了点头,最近确实有人给他提出了这样的建议,而且事实上他已经准备采纳这个建议了。
“说实话,这个建议可真是糟糕透了,如果你那边有多余的人力,还是让他们来修佩内明德研发基地吧,咱这里可是很缺人的。”海伦娜一边说一边掰着手指:“我这边距离初步规划还缺70多座厂房、实验室等大型建筑呢。”
……
走出总经理府时,海伦娜虽然疲惫不堪,但心情还是相当不错的。
这一方面是因为小胡子答应对火箭研发项目进行国家立项,这让海伦娜今后可以更方便地依靠国家意志去推进一些高新技术的研究。
另一方面则是因为临走前小胡子告诉她,今晚她不必再留宿在爱娃那里了,因为经过小胡子的亲自登门沟通,塞克特将军已经原谅了海伦娜不和他商量就出卖了塞克特家祖传庄园的行为,这意味着今晚海伦娜又可以回到自己家里那张熟悉的大床上睡觉了。
第一百二十五章 物理神兽
事实证明,这一次小胡子的保证还算靠谱。当海伦娜回到家中时,塞克特将军此前的怒气早已经平息了。塞克特将军不仅没再追究海伦娜此前“崽卖爷田”的行为,还破天荒地过问了一番海伦娜“离家出走”后的生活,而从前这都是塞克特夫人才喜欢询问的话题。
塞克特将军的反常表现让直到进门前还有些提心吊胆的海伦娜一时间有些受宠若惊,同时又多出了几分感动。看来塞克特将军虽然平时不苟言笑,以至于获得了“狮身人面像”的绰号,但在心底里对于自己这个女儿还是非常关心的。
回到自己的房间,熟悉的环境让几个月没有回家的海伦娜当晚睡得格外香甜。在家中度过了几日无所事事的米虫式生活后,海伦娜感到自己浑身又充满了旺盛的精力。此时距离此前和爱因斯坦等人约好前往布鲁塞尔参加索尔维会议的日子已经为期不远,在这个时间间隙里,海伦娜又去了一趟爱因斯坦家,准备确认一下具体的行程安排。
像往常一样,海伦娜轻轻敲响了爱因斯坦家的大门,不一会儿门就开了,但让海伦娜有些诧异的是前来给她开门的并不是爱因斯坦,也不是爱因斯坦的夫人艾尔莎,而是一个戴着圆框眼镜,身材瘦削的中年男人。
“薛、薛定谔叔叔,你怎么在这儿?”海伦娜第一时间甚至忘记了和薛定谔打招呼。没错,来给海伦娜开门的竟然是柏林大学的物理系主任——埃尔温·薛定谔教授。“看看谁来了?哟,是海伦娜小姐啊,你来得正好,快快进屋来吧。”手里拿着烟斗的爱因斯坦笑呵呵地从薛定谔身后走出来,看得出他此刻的心情相当不错。海伦娜这时才反应过来,赶忙向爱因斯坦和薛定谔两位大神打招呼。
原来在海伦娜到来之前,爱因斯坦和薛定谔正在商讨如何在即将到来的索尔维会议上驳斥哥本哈根学派的观点。像今天这样的商讨,他们此前已经进行过两次了,这一次是薛定谔第三次来爱因斯坦这里讨论对策,没想到正好被前来约定行程的海伦娜遇见了。
事实上,在上个位面中本来是没有眼前的这一出戏的,上个位面的现在,爱因斯坦已经因为纳粹对犹太人的迫害,被迫逃亡去了美国,未能参加1933年的第七届索尔维会议。爱因斯坦的逃亡让薛定谔不得不在会议上单枪匹马应战哥本哈根学派的一帮干将。结果嘛,自然可以想见,薛定谔被哥本哈根学派众将杀得溃不成军,狼狈逃窜……
可能是在1933年的索尔维会议上被哥本哈根学派的一众干将凌虐得过于凄惨,在此后的几年中,薛定谔一直在苦思冥想反击哥本哈根学派的方法。两年后的1935年,薛定谔终于将黑手伸向了我们可爱的小猫咪。于是随着“薛定谔的猫”这一著名思想实验的诞生,薛定谔创造的这只处于生死叠加态的猫在此后几十年中一直困扰着整个物理学界。
后世有好事者将“薛定谔的猫”和“芝诺的乌龟”、“拉普拉斯兽”、“麦克斯韦妖”并称为物理学“四大神兽”。不过和“四大神兽”中已经被驯服的其它三只不同,直到海伦娜穿越前的21世纪初,“薛定谔的猫”依然没有完全被科学家所驯服。
看着本位面仍然保持着一派温和儒雅风度的薛定谔,海伦娜不禁暗戳戳地将上个位面薛定谔变身虐猫狂魔的原因归结为社会心理学中的“踢猫效应”:当人们在强于自己或者等级高于自己的对象那里受了气,常常会倾向于对弱于自己或者等级低于自己的对象发泄不满情绪。这就好比一个父亲在公司领导那里受了气,回家训斥孩子来撒气,而孩子在父亲那里受了委屈,踢了家里的小猫一脚,将一腔怨愤发泄到更弱小的猫咪身上……好吧,以上纯属海伦娜这个无节操的家伙对物理学大神的恶意猜测和无依据脑补,大家不要受她毒害。
本着看热闹不嫌事大的原则,海伦娜决定给准备杀向哥本哈根学派阵地的爱因斯坦和薛定谔多提供一些弹药。于是海伦娜坐定之后对两位大神开口了:“过去听你们讨论了这么多关于量子力学的问题,我想到了一个关于量子力学的思想实验,不知道两位可愿意一听?”
见两位大神来了兴趣,海伦娜开始慢条斯理地陈述起来:“如果我们有一个不透明的密闭盒子,盒子里有少量铀和一个盖革计数器,由于铀的量非常少,所以每个小时有铀原子衰变和没有铀原子衰变的几率各占50%,当第一个铀原子发生衰变时,通过继电器装置会释放一个锤子,砸碎一个装满氰化氢毒气的瓶子。”
见薛定谔和爱因斯坦都是一副若有所思的神情,海伦娜清了清嗓子,接着说:“现在问题来了,如果我们将一只活着的小猫放进这个盒子里,然后盖上盒盖,一个小时之后,在不打开盒子的情况下,请问盒子里的小猫应该处于什么状态?”
房间里的沉默持续了好几分钟,薛定谔突然重重地拍了一下自己的大腿,力道之大让海伦娜都不由得担心他有没有将自己的腿拍肿。
“妙啊!你的这个思想实验设计的真是太妙了,海伦娜小姐。让哥本哈根的梦呓统统见鬼去吧。”薛定谔兴奋地从沙发上站了起来,在房间里来回踱着:“如果哥本哈根的那群狂想家想要继续坚持他们的立场,他们就必须承认小猫存在一种既死又活的叠加状态!然而即使小学生都知道,这根本是不可能的!”
对于海伦娜提出的这个思想实验,爱因斯坦同样兴奋异常,因为这个思想实验在很大程度上正是针对哥本哈根诠释的弱点设计的,这个弱点就是微观粒子不确定性与宏观世界的确定性相矛盾。
之前哥本哈根学派的中将通过将哥本哈根诠释的适用范围框定在微观领域,从某种程度上回避了这一话题。但面对这一思想实验,哥本哈根学派已经避无可避了,他们要想堵上自己的理论的漏洞,就必须回答为什么微观粒子的不确定性在宏观上不适用。
通过这次私下里的学术交流,爱因斯坦和薛定谔已经差不多把海伦娜当作“自己人”了,殊不知海伦娜的真实目的只不过是为了让本届索尔维会议变得更有看头一些,这样她才能更好地在一边吃瓜看戏。
第一百二十六章 布鲁塞尔
在时光的飞逝中,第七届索尔维会议开幕的日子很快就临近了。按照此前的约定,海伦娜和爱因斯坦在与薛定谔回合之后,便一起登上了驶往布鲁塞尔的火车。
在这个没有高速铁路的时代,火车的行驶速度在海伦娜眼中简直慢如蜗牛,从柏林到布鲁塞尔将近800千米的铁路里程,蒸汽火车走走停停几乎要折腾掉整整一天的时间。好在海伦娜等人都不是差钱的主,购买的是全车最豪华的软卧票,每个人都拥有独立的隔间,隔间里除了宽敞的床铺以外还有一个小小的书桌,可谓考虑得相当周到了。
在整个旅途中,薛定谔待在自己房间里的时间少得可怜,大部分时候他都窝在爱因斯坦的隔间里,兴致勃勃地和老爱同学讨论物理学问题。看着这两人一幅恨不得晚上抵足而眠开“卧谈会”的架势,海伦娜不由得在内心里吐槽:当时上车时买三张最贵的软卧票简直是浪费,早知如此,当时只需要买两张软卧票,再加一张最便宜的无座票就足够了。
薛定谔和爱因斯坦商讨的重点,其实是寻找海伦娜提出的思想实验中的漏洞。因为在1930年的第六次索尔维会议上,爱因斯坦也曾经提出过一个思想实验,并一度将哥本哈根学派逼到了墙角,但是最终却因为一个微小但致命的疏忽,最终功亏一篑。这个险些打翻哥本哈根学派的思想实验就是爱因斯坦的“光盒子”。
1930年10月20日,在法国物理学家郎之万的主持下,第六次索尔维会议如期在布鲁塞尔正式开幕,爱因斯坦和哥本哈根学派的领军人物玻尔应邀参加了此次会议。
由于这次会议的主题被定为“物质的磁性”,所以爱因斯坦和玻尔关于量子力学诠释的争论并没有被列入大会的正式议程。然而这并不妨碍两位大神充分利用会下时间,继续他们在上一届索尔维会议上未能了结的争论。
在会下讨论中,为了驳倒哥本哈根学派的论点,经过三年深思熟虑的爱因斯坦陈述了一个他精心打造的思想实验,这就是后世人们熟知的爱因斯坦的“光盒子”。“光盒子”的设定并不复杂,就是一个封闭的盒子,里面有一只计时控制器,而这个计时控制器可以在某一时刻将盒子上的一个小洞打开,从盒子里释放出一个光子。
然而爱因斯坦的这个设定看似平淡无奇的设定背后却暗藏着杀机。在这个“光盒子”里,光子飞出小洞的时间可以由计时器得知,而光子的能量则可以通过称量盒子的重量得知。因为通过对盒子称重就可以得到失去的那个光子的质量,而根据爱因斯坦的质能方程,知道了飞出的那个光子的质量也就知道了那个光子的能量。然而按照作为哥本哈根学派三大支柱的海森堡的不确定性原理,任何粒子的时间和能量都不能同时被准确测量!
爱因斯坦的这个思想实验立刻让哥本哈根学派的主将玻尔陷入了绝境。根据玻尔的助手,比利时物理学家里昂·罗森菲尔德回忆,当时玻尔面色苍白,神情呆滞,他无法很快找到这个问题的答案。玻尔在会场上从一个人那里走到另一个人那里,同时喃喃自语道:“如果爱因斯坦是正确的,那么物理学就完蛋了!”
当与会人员走出会场时,走在前面的爱因斯坦昂首挺胸,一副志得意满的样子,连脸上的笑意都快要掩饰不住了。玻尔则在一边急切地追着爱因斯坦,一边徒劳地试图向爱因斯坦说明这一装置是不可能的。
当天晚上,刚刚打了个漂亮仗的爱因斯坦大约睡得很香甜,但玻尔却根本无法入眠,按照罗森菲尔德的说法,当晚的玻尔就像一条刚被暴打了一顿的狗。一宿没睡的玻尔不断地回忆着爱因斯坦的“光盒子”设定的每一个细节,试图从中找出破绽所在。功夫不负有心人,在奋战通宵之后,红着一对兔子眼睛的玻尔终于找到了反驳爱因斯坦的方法。
第二天,玻尔就迫不及待地向爱因斯坦公布了他的思考结果:用一个弹簧秤将盒子吊起来以读取盒子的重量,当光子飞出盒子时,由于盒子重量发生了变化,盒子将会上升,也就是说盒子在重力场中移动了一段距离。而根据爱因斯坦的广义相对论,时钟在引力场中发生位移时,它的快慢也会发生变化。也就是说爱因斯坦的这个装置要想精确测量光子的质量(能量),就不能精确测量光子飞出盒子的时间!
爱因斯坦大概做梦也想不到,自己苦思冥想设计出的精巧思想实验,最终却是败在了自己提出的广义相对论之下。但他也不得不承认玻尔的论证是毫无破绽的,于是只嘚瑟了一个晚上的爱因斯坦只好向哥本哈根学派承认自己思想实验设计的不严谨。至此,玻尔以其人之道还治其人之身漂漂亮亮地赢下了一局。
正是因为有了前一次的教训,所以这一次爱因斯坦和薛定谔对于海伦娜提出的思想实验格外谨慎。在这些天里,爱因斯坦和薛定谔一遍遍寻找着这只处于生死叠加态的猫身上的破绽,但是事实证明,上个位面久经考验的神兽——“薛定谔的猫”,可不是那么容易被人驯服的。
虽然试验过无数假设都没能找到推翻海伦娜的思想实验的方法,但爱因斯坦和薛定谔不仅没有沮丧,反而愈加兴奋起来。因为在他们眼中,这只猫越是难以被驯服,对于哥本哈根学派的杀伤力就越大!
在去布鲁塞尔的路上,两位大神多次夸赞海伦娜的思想实验设计精巧异常,这让海伦娜感到非常不好意思,毕竟她剽窃的是上个位面薛定谔的创意,而现在薛定谔这个苦主还一再对她竖起大拇指,更是让海伦娜暗暗脸红。
三人结伴的旅途还是过得很愉快的,在列车上好好睡了一觉之后,10月19日早晨,随着一声火车到站的长长汽笛声,海伦娜等三人带着行李在布鲁塞尔火车站走下了火车,正式来到了这座后世被誉为“欧洲首都”的著名城市。
作者有话说:昨天的一章没写完的情况下,不慎错误地发送了残章,没看到全章的读者可以将昨天的章节刷新一下。
第一百二十七章 大会开幕
1933年10月22日,第七届索尔维物理学会议在比利时首都布鲁塞尔正式开幕,本次会议的主题是“原子核的结构和性质”,会议主持人依然由德高望重的法国科学院院士保罗·朗之万担任,他在三年前就曾主持第六届索尔维会议。
现年61岁的郎之万不仅是一位传奇的物理学家,还是一位颇有良心的国际学者。1931年冬季,他曾经受“国际联盟”委托来到中国,实地考察中国的教育情况。中国物理学会就是在郎之万的建议和帮助下,于1932年在北京成立的。考察结束之后,郎之万多次声援中国人民的抗日活动,并公开谴责“国际联盟”对日本侵略行为的纵容。
会议开始后,戴着圆框眼镜的郎之万院士首先走上讲台致开幕词,他的鼻子下方留着两笔微微上翘的胡须,使这位老人的面容在可亲中透出几丝俏皮来。在开幕词中,郎之万高度评价了这些年科学界在粒子物理学方面的重大突破。在提到海伦娜的发现时,郎之万还特意对坐在台下的海伦娜投来一个鼓励后辈的眼神,海伦娜则报之以一个腼腆的微笑。对郎之万这位中国人民的老朋友,海伦娜心中可是一直充满了好感的。
郎之万致完开幕词之后,会议进入了下一个环节,前来参会的学者们依次上台发言。不得不说三十年代确实是粒子物理学的黄金时代,在索尔维会议这样一个高等级学术会议上,每一位参会人员的演讲都极具含金量。泡利提出了他的中微子设想,费米提出了他的β衰变理论,约里奥-居里夫妇报告了人工放射性问题……
虽然这些物理学巨匠们所阐述的理论,对于穿越而来海伦娜来说并不算陌生,但是大神们精彩的学术演讲依然让坐台下的海伦娜心潮澎湃。毕竟能够亲身参与后世粒子物理学大厦的奠基仪式,这种强烈的历史的见证感,想想就让人激动不已啊!不过在激动之余,海伦娜心中也有一丝无人知晓的怅惘。因为如果按照上个位面的历史走向,第七届索尔维会议将会是战前最后一届索尔维会议了。在本届会议之后,索尔维会议将因为国际局势紧张和世界大战的爆发中断,时间长达15年之久。直到战后的1948年,第八届索尔维会议才得以重新在布鲁塞尔召开。
对于自己在会议上所要做的发言,海伦娜在选题上还是比较用心的,她在演讲中再次预言了中子星的存在并对其性质进行了初步推测。事实上在1932年初,海伦娜在公布“发现”中子的科学成果时,就预测了中子星的存在,但没有做更深入的阐述,这一次正好可以弥补上这个缺憾。在上个位面中,中子星的概念本应在中子发现后不久,由苏联物理学界朗道提出,随后奥本海默等人对中子星的理论进行了完善。但直到1967年,第一颗中子星才在英国剑桥大学的卡文迪许实验室被发现。
中子星是一颗较大质量的恒星在生命末期,经过超新星爆发后,其残余物质的质量超过白矮星的质量上限(1.44倍太阳质量),但又不足以形成黑洞时,在强大的引力作用下形成的高密度天体。面对如此强大的引力,原子之间的电子简并压力已经不足以与之抗衡,于是就连坚固的原子核也被生生压碎了,电子穿入原子核中和核里的质子结合形成中子。由于中子简并压力比电子简并压力更大强大,它会阻止天体的进一步坍塌成黑洞,于是一颗主要由中子构成的致密天体便形成了,这就是大名鼎鼎的中子星。
海伦娜之所以要选这个演讲题目,原因有四:第一是切合本次大会“原子核的结构和性质”的主体,第二是承接自己此前“发现”中子的科学成果,第三是回答自己更早之前提出的白矮星质量极限的遗留问题,第四是通过提出双中子星并合的猜想,为爱因斯坦在1916年提出的引力波理论提供一种可能的验证渠道。
在演讲的最后,海伦娜还顺便提出了寻找中子星的办法:根据角动量守恒原理,保留了大质量恒星大部分角动量的中子星会在收缩过程中获得极快的自转速度。但是由于中子星的磁轴和其自转轴并不完全重合,从地球上看,中子星磁场旋转所产生的无线电波会形成非常规律的脉冲信号,就像从海轮上看旋转灯塔的光那样一明一暗。
海伦娜的演讲在理论上显得无懈可击,但是由于预言的中子星密度实在是远远超出了人们的想象,所以包括爱因斯坦在内的大部分参会人员虽然人物海伦娜的理论非常新颖,但对宇宙中是否真的存在中子星这样的高密度天体还是持谨慎怀疑的态度。
然而对于这些争议,海伦娜的内心毫无波动。走下讲台之后后,海伦娜淡定地回到自己的座位上,然后在一秒钟之内便回归到了吃瓜群众的状态。
第一百二十八章 上吧老薛
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