一、卢瑟福溅射不是卢瑟福发现的

在科学界,很多人都听说过恩内斯特 · 卢瑟福所做的著名实验,在这个实验中他发现了原子核。然而,很少有人知道,这个著名的实验是由卢瑟福的同事、德国物理学家汉斯 · 盖革以及他们的学生恩内斯特 · 马斯登完成的。实验过程中他们发现,在大部分α-粒子穿透金箔的同时,还有一部分会溅射回发射源。在实验后发表的论文上,就连卢瑟福的名字都没有署。但是,正是卢瑟福对实验结果做了解释,他认为在原子的中心集中着一个由正电荷构成的核;也正是卢瑟福对后来物理学家们众所周知的“卢瑟福溅射”进行了计算。所以,大部分人都认为最初的实验是卢瑟福做的也就在情理之中了。

二、原子核的液滴模型不是由玻尔提出的

大多数学物理的人都会将丹麦著名物理学家尼尔斯 · 玻尔与原子核的液滴模型联系起来,然而,最早提出这一模型的并不是玻尔,而是俄国科学家乔治 · 加穆。乔治 · 加穆是最先提出宇宙大爆炸理论的科学家之一,人们知道他更多的是因为这个原因。

1928年6月,年轻的乔治 · 加穆离开列宁格勒,得到丹麦物理学家尼尔斯 · 玻尔的赏识,被邀请到位于哥本哈根的由玻尔主持的理论物理研究所作为期一年的访问学者。1928年末,加穆的原子核液滴模型首次成形。1929年2月,在访问剑桥期间,卢瑟福邀请他在其本人主持的“关于原子核结构的讨论会”上将他的思想介绍给英国皇家学会。第二年,加穆在《皇家学会文集》上对原子核液滴模型做了更为详细的定量分析,当时他已成为剑桥大学的访问学者。

加穆的思想是超前的。1930年,原子核的基本组成部分中子尚未发现,加穆最初提出的原子核模型中主要包括α-粒子,再加上一些质子和电子,他认为,这些粒子是被与一个液滴中的作用力非常相似的力结合在一起的。这一基本思想并非没有道理,因为原子核中的α-粒子和电子具有不同形式的放射性。然而,1932年中子的发现最终导致了我们现在所知道的原子核的结构模型的出现,即原子核是由质子和中子组成的。

1933年10月,在布鲁塞尔举行的索尔维会议(当时是一项重要的国际科学大会)上,德国物理学家海森堡讨论了关于原子核结构的各种不同假设,首先讨论的就是加穆的液滴模型。在海森堡之后玻尔也参加了讨论,他认为即使一个重核也不会含有很多α-粒子,显然他并不认同液滴模型。

那么、人们现在为什么总是将液滴模型与玻尔而不是与加穆联系起来呢?明尼苏达大学核物理学家和历史学家罗格 · 斯图沃指出,当出生于斯特拉斯堡的核物理学家汉斯 · 贝蒂于1937年在《现代物理评论》上发表他的关于核物理的权威评论文章的第二部分时,他将他的关于液滴模型的讨论基于玻尔与他的同事弗里兹 · 卡尔卡的一篇论文,没有提到加穆。贝蒂的评论文章成了基础核物理学的一部“圣经”,从此以后,斯图沃说 :“几乎人人都错误地以为液滴模型是由玻尔构思出来的。”

1937年,玻尔开始向液滴模型趋同。1938年后半年核裂变发现以后,玻尔完全接受了关于原子核结构的液滴模型。在1939年6月投给《物理评论》的一篇经典论文中,玻尔和美国理论物理学家约翰 · 韦勒对核裂变过程做了详细分析,他们将核裂变比作一大液滴分裂成两个小液滴。

有趣的是,虽然玻尔和韦勒在谈到原子核的液滴模型时并没有提到任何人,但他们在讨论核裂变释放的能量时却因一个相关思想而向加穆表示感谢,这个相关思想指的是原子核的质量与其结合能量之间的关系,这个关系可从液滴模型计算出来。