1907年诺奖颁发完后,很快就进入了1908年的评选工作,李谕收到了诺奖委员会的来信,让他再推荐一人。
李谕很想推荐普朗克。有类似想法的人在欧洲还有不少,比如1903年因电离理论获得诺贝尔化学奖的瑞典科学家阿伦尼乌斯。
但他们推荐普朗克的理由多是关于原子论方面。
这几年普朗克对原子论的贡献着实不小,最重要的就是他的辐射理论出人意料地重新得出了玻尔兹曼常数k,并且给出了在电动力学和原子假说之间关系。
这是后世的表述。
按照现在阿伦尼乌斯等人的说法,玻尔兹曼常数k的意义在于给出了以太和物质之间存在联系的线索。
只是普朗克本人从1905年就开始研究爱因斯坦的相对论,所以就算他本人比较保守,也不能完全赞同这种说法。
但不管怎么说,玻尔兹曼常数k本来就是基于原子论而诞生,所以普朗克的工作终究是大力支持了原子论,是一项重大成就。
至于让普朗克真正扬名立万的黑体辐射公式及量子理论,现在科学界还没有认识到它们的重要性哪。
还是让子弹再飞一会儿,等量子力学的根基站稳再说。
而且普朗克的科学地位已然很高,再加上他是个长寿的人,诺奖早点晚点不是很重要。
所以李谕还是按照历史上的情况,回信推荐了法国的李普曼教授。
柏林实验室,普朗克拿着一本杂志进来对李谕说:“我整理了一下,发现你似乎并没有给我们《物理年鉴》投过稿件,实在……有点说不过去。”
李谕大部分稿子都是写给了英国皇家学会会刊和美国的《science》。而现在物理学界的权威杂志、普朗克主编的《物理年鉴》,似乎还真没有投过。
好歹是爱因斯坦发表《相对论》的重要杂志。
李谕赶忙说:“我正准备投。”
“这还差不多,”普朗克说,“我心中已经有一个选题,就是此前你写给英国《自然》杂志那篇关于同位素假说的文章,让我想起了近几年有些销声匿迹的普劳特假说。”
“普劳特假说?”这名字李谕都有点陌生。
普朗克说:“差不多八九十年前,英国化学家普劳特经过实验观测,猜测氢原子是各种元素的元粒子。也就是说其他元素的原子数都是氢原子的整数倍。不过最近几年很多化学家发现,一些元素的原子数并不是整数。
“如果按照你所说,原子存在同位素,那么普劳特假说或许还是站得住脚的,只不过普劳特说得不太准确,选错了元粒子罢了。”
李谕一听就明白了,于是说:“通过教授的量子理论可以推测出,必然存在最小单元,整数倍无可争议。”
“我都不像你这么有把握,”普朗克说,“如今许多教授连原子都不承认,别说更小的元粒子。”
“实验已经暴露出了端倪,不承认都不行,”李谕斩钉截铁说,“而且物质世界不仅有最小单元这种下限,还存在上限,比如温度。”
李谕在纸上列出算式,接着说:“按照教授的黑体辐射理论,物体辐射电磁波的波长取决于物体的温度。
“沸水辐射的电磁波大概是7800nm(也就是中波的红外线);
“太阳表面的温度大概是5500度,辐射的电磁波波长大概是500nm;
“太阳核心温度1600万度,辐射的电磁波0.18nm(x射线的范围)。”
后面要是继续写的话,原子弹爆炸核心温度3.5亿度,电磁辐射就很可怕了,波长小到了0.0083nm,也就是伽马射线。
不过考虑到原子弹还没有出现,李谕没有提这回事。
但只是写到太阳核心温度,普朗克就已经看懂:“波长不可能无限小,存在下限。”
李谕说:“以教授的名字命名的普朗克长度,就是最小值。而代入普朗克长度,经过计算,便得到了这个数字。”
李谕写出了“1.4亿亿亿亿度”的结果,推算它并不复杂。
普朗克说:“其中仍旧有整数倍关系,只不过藏得比较深,在最小长度上。”
只要是出现“整数倍”几个字,往往说明和量子力学关系匪浅。
李谕说:“但这个温度永远达不到。”
普朗克说:“永远达不到?”
“是的,”李谕说,“就像绝对零度,也永远达不到。”
普朗克立刻问了一个很深刻的问题:“绝对零度代表了分子热运动停止的温度;而绝对零度呢,又代表什么?”
其实现在的科学家还不知道微观世界的粒子不可能静止,因为一旦静止,你不就同时知道了它的位置和动量,违反了不确定性原理。
这是后话。
李谕说:“还记得两年前爱因斯坦先生的那篇论文吗,其中提到了质能方程。”
普朗克点点头:“我记得,他说能量就是质量,质量就是能量。”
李谕说:“当达到这个温度,或许就是创造了一个新的宇宙。”
普朗克自然不可能听过这种骇人听闻的大爆炸理论,疑惑道:“创造了宇宙!?”
李谕说:“因为达到1.4亿亿亿亿度,需要全宇宙的能量;而如果创造出了这个温度,自然就是创造了一个宇宙。”
普朗克倒吸一口凉气,继续问道:“和质能方程什么关系?”
李谕说:“这个温度下,或者说宇宙诞生最开始的这个温度下,没有物质,只有能量。”
“只有能量?!”普朗克虽然研究过相对论,但这种设想仍旧无法理解。
物质转化成能量大家都知道,原子弹、氢弹爆炸时就会发生。
而能量转化成物质,貌似只在宇宙诞生的那一刹那发生过。
但李谕不敢说得太深,于是哈哈一笑:“只是我的一种猜想。”
普朗克沉思了一会儿说:“的确是非常有深度的猜想,就这么定了!你投到《物理年鉴》的稿件,就用它。”
李谕又笑道:“那可就要再次冒天下之大不韪,因为不仅有量子理论,还有相对论。”
“你放心,我是主编,一定能发表!”普朗克说,“而且科学冒险的事,你们年轻人再合适不过,就算有人反对,我在编辑部也能给你挡着。”
李谕说:“好吧,我这两天就写出来。”
文章写起来很快,毕竟属于纯粹的理论物理,李谕最拿手。
他从最开始的普劳特假说开始,讲到了同位素假说,又引用了普朗克的量子理论和相对论的质能方程,内容很翔实。
普朗克本以为李谕会写上几周时间,没想到第三天就拿给了他,看着手里洋洋洒洒十几页的稿件,普朗克惊讶道:“太快了吧!”