浙江杭州一中高 二李文诘
缈缈绰绰的神秘云雾中,若隐若现着一扇七彩的大门——远在天边,又似乎近在眼前。这迷蒙的原子王国的大门里,有多少令天下万物黯然的珍奇,有多少严密而普遍的自然规律呢?
大门紧闭,“天梯”也似乎遥不可盼,耗费一生行至门前,却又无力叩响玉扃……
自古希腊以来,一批又一批探索的勇士整装出征,想敲开这自混沌初开以来沉寂几千年原子王国的大门,窥探其奥秘。
勇敢智慧的人们,迈着坚实的脚步,向前行进着。
1869年,大门前走来一位年轻人,他楔而不舍地观察、实践,终于,找到了敞开大门的金钥匙。“咣!”门豁然大开。这位勇士昂首阔步,第一个闯进了原子“王国”。他,就是俄国化学家——门捷列夫,原子“王国”的立法者。从此,人们可以自由自在地进入这个王国邀游了。
啊,我怎样才能用语言来向你描述那个无边无际的原子王国呢?
……那空间是广袤无尽。我们像浮云一样轻盈,像小鸟一样展翼。一个一个的电子从身旁箭一样穿过。——哦,箭的速度又怎能和这些“飞毛腿”们相比!它们来去匆匆,像严肃的奔赴使命的战士,却又在急促的飞奔中连着打滚儿,像群调皮的孩子。更令人惊异的是:这么多的高速运动的电子,没有一个在途中耍“孩子脾气”,和别的电子相撞。它们井然有序,就好像一辆辆火车在条条轨道上奔驰。
是的,它们跑得多快:每秒钟大约30万公里,接近光速!但是它们又总是绕着一个中心飞奔。
这个中心,被科学家们称为“原子核”的,伊然是“一国之君”,被电子——众臣民膜拜。然而它在一个原子的世界中所占据的空间如此之小,就像放在一座10层大楼里的一颗小小的樱桃。
且慢!更神秘而有趣的东西还没有游历到呢。
先设想一下这样一个游戏:把一个大泥娃娃敲碎,从里面挖出一个小泥娃娃来,当你惊奇地再把小泥娃娃打开,哈,里面又跳出一个更小泥娃娃!……
原子王国的奥秘,正像这个不肯宣布自己秘密的泥娃娃:当你找不到合适的工具打开外面一层,你会多么伤脑筋!而当你成功地又取出一个滑稽可爱的小泥娃娃,你又会多么惊喜!
在惊喜的同时,我们应该记住这两个科学家的名字:汤姆逊和卢瑟福——是他们首先敲开了原子的最外层,打破了人们先前认为“原子不可分”的观点。
1897年汤姆逊在阴极射线管气体放电实验中发现了电子。1919年卢瑟福以他成功的α粒子散射实验,宣布了这样的结论:原子内有核,在距核很远的地方,有一些电子绕核运转。
等到1932年查德威克在用α粒子轰击铍靶的时候发现了中子,人们才掌握了敲开原子核这个“小泥娃娃”的工具。
快,我们再钻进原子核内去漫游一番吧。
核内的世界比外头可就小多了。我们看到带正电的质子和不带电的中子。把它们和轻灵的电子相比,咳,那简直就像是拿大象和小蝴蝶去比,质子和中子都比调皮的电子重1836倍!
要是在你周围出现一个比别人重十几个一百倍的家伙,谁见了不吓一跳呀!——不过你不必为它是否需要“减肥”而担心。这些质子和中子们显然对于自己的体重感到相当满意。看,它们悠闲自在的样子,还颇有些“南山樵夫”的乐天派精神呢!
从核中出来,顿时,眼前就开阔了许多。电子们依然忠诚地卫护、礼拜着原子核,而核内的家伙们,也就安然受之了。