物理世界奇遇记-第17部分

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“你是想对我说，你不知道食盐是什么东西吗？”汤普金斯
先生说，他已经忘记他是在同谁谈话了，“那就是你吃早餐的时
候撒在炒鸡蛋上面的东西呀。”
“那么，‘早餐’和‘炒鸡蛋’又是什么呢？”那个被引起
兴趣来的电子问道。
汤普金斯先生最初有点气急败坏，后来才认识到，试图为他
的伙伴们解释人类生活中哪怕是最简单的小事，也是毫无效果的。
“我从它们关于价电子和满壳层的谈话中得不到更多的东西，原
因也就在这里了。”他对自己说，决定好好领略一下参观这个奇
异世界的乐趣，不再因为不能理解它而烦恼。但是，要甩开那个
健谈的电子可不是件容易的事，他显然非常渴望把他在长期电子
生活中所积累起来的知识统统倒出来。”
“你可别以为，”他继续说，“原子结合成分子永远是只同
一个价电子发生关系。有些原子，比方说氧吧，需要再增加两个
电子才能把它的壳层填满，还有些原子甚至需要再增加３个或更
多个电子。另一方面，在某些原子中，原子核却掌握了两个或更
多个多余的电子——或者说价电子。当这样两种原子碰到一块的
时候，就会有大量电子从一种原子跳到另一种原子中去，把这两
种原子结合起来，结果，就形成了非常复杂的分子，这类分子常
常含有几千个原子。还有一种所谓‘无极性分子’，这是由两个
完全相同的原子所组成的分子，不过，这是一种很不愉快的局面。”
“不愉快？为什么呢？”汤普金斯先生问，他又一次感到有
兴趣了。
“为了使这样两个原子维持在一起，”那个电子解释说，“
要做的事情太多了。不久以前，我有一次碰巧承担了这种任务，
在我留在那里的全部时间内，我连片刻的空闲都没有。为什么呢？
那里根本不像我们这里，只要价电子高高兴兴地搬个家，造成原
先那个原子在电荷方面的短缺，那个被抛弃的原子就自己停在旁
边了。不，先生，在那里可不行！为了使两个完全相同的原子结
合在一起，价电子必须不停地跳来跳去，刚从一个原子跳到另一
个原子上，就得马上又跳回来。我担保，你会觉得自己就像个乒
乓球那样！”
这句话使汤普金斯先生感到相当惊讶：这个电子不知道炒鸡
蛋是什么东西，可是谈到乒乓球却这样顺口。不过，汤普金斯先
生把这个问题放过去了。
“我永远不想再承担这种任务了！”这个懒惰的电子嘟嘟哝
哝地说，它由于这个不愉快的回忆而激动得很厉害，“在现在这
个地方，我感到十分舒适。”
“等一等！”他突然喊了起来，“我想，我已经看到一个还
要更好的地方了。我该上那里去！再——见！”说着，他使劲一
跳，朝着原子的内部猛冲过去。
朝着这个交谈者前进的方向望去，汤普金斯先生现在明白发
生什么事了。大概有一个外来的高速电子出乎意料地闯入内部的
电子体系，把一个内圈电子从原子的空隙撞了出去，于是，“Ｋ
壳层”现在空出了一个暖和舒适的位置。汤普金斯先生一面责备
自己错过了这个进入内圈的机会，一面非常感兴趣地注视刚刚还
在同他谈话的那个电子的行动。那个走运的电子越来越深地奔入
原子的内部，并且有一道明亮的光伴随着他这次成功的飞行。一
直到他终于抵达那内部轨道的时候，这道刺得眼睛几乎睁不开的
射线才熄灭了。
“那是什么东西？”汤普金斯先生问，他的眼睛由于观看这
个出人意料的现象而隐隐作痛，“为什么这一切会变得那么明亮？”
“哦，这不过是因为这种转移而发射出的调射线罢了，”他
那个同轨道的伴侣解释说，一面笑着他的窘态，“我们当中只要
有一个能够成功地深入原子的内部，多余的能量就会以射线的形
式发射出来。这个走运的小伙子跳得非常远，所以他就释放出巨
大的能量。不过，我们常常只能满足于比较近的跳跃，也就是跳
到原子的近郊区，那时我们所发出的射线叫做‘可见光’——至
少泡利神父是这样称呼它的。”
“但是，这种调光——不管你怎么叫它吧——也是可以看见
的呀，”汤普金斯先生争辩说，“我应该说，你们的用词很容易
使人留下错误的印象。”
“不过，这是因为我们是电子，所以对任何一种射线都很敏
感的缘故。泡利神父对我们说过，世界上有一种巨大的生物，他
管他们叫做‘人类’，他说，这种人类所能看到的光，能量间隔
——他管这种间隔叫做波长范围——是很窄的。有一次，他还告
诉我们说，有一个了不起的人——我记得他的姓名叫伦琴——好
不容易才发现了调射线，现在，他们主要把它用在一种叫做‘医
学’的事情上。”
“是的，是的。这件事我倒知道得不少。”汤普金斯先生说，
他由于现在能够露一手而感到很自豪，“你愿意我给你讲讲吗？”
“谢谢你，不用啦。”那个电子打着呵欠说，“我对它实在
不感兴趣。难道你不说话就不舒服吗？来，你来追我，看看能不
能把我逮住！”
接着有很长一段时间，汤普金斯先生一直享受着同其他电子
一起用一种值得赞赏的荡秋千的动作在空间疾驰所产生的快感。
后来，他突然觉得自己的头发一根根直竖起来，从前他有一次在
山上碰到雷雨时，也有过类似的体验。显然，有一个强烈的电干
扰正在逼近他们的原子，它破坏了电子运动的和谐，迫使电子们
离开它们的正常轨道。在人类的物理学家看来，这只不过是一个
紫外光波正在从这个特定的原子所处的地点经过，但对于微小的
电子来说，这简直是一场可怕的电风暴了。
“靠过来一点！”他的一个伙伴大声喊道，“要不然，你会
叫光效应的作用力甩出去的！”但是，这已经太晚了，汤普金斯
先生已经被攫离他的同伴，以可怕的速度往空间中直扔出去，就
像有两个强有力的手指把他捏住那样干脆利落。他气也喘不过来
地在空间越冲越远，匆匆地掠过各种各样不同的原子。他经过这
些原子时的速度是那么快，以致很难把电子一个个分辨开来。突
然，一个巨大的原子出现在他的正前方，他明白，一场碰撞是避
免不了的了。
“对不起，但是，我碰上了光效应，我无法……”汤普金斯
先生开始很有礼貌他说，但这句话的后半截完全淹没在一个刺耳
的爆裂声中了，因为他这时面对面地撞上了一个外层电子。他们
两者都脑袋朝下地摔入空间中。不过，汤普金斯先生已经在碰撞
中失去他的大部分速度，现在能够比较仔细地研究他的新环境了。
那些屹立在他周围的原子比他过去看到过的任何一个原子都要大
得多，他可以数出它们各有29个电子。要是他有比较丰富的物理
学知识，他就会认出它们是铜原子，但是，在这样近的距离上，
这群原子作为一个整体来看一点也不像是铜。此外，它们的位置
彼此靠得相当近，形成一种有规则的图案，展延到他目力所看不
到的地方。不过，最使汤普金斯先生感到惊讶的，是这些原子似
乎并不太注意保持电子的数额，尤其是它们的外层电子。事实上，
它们的外层轨道大部分是空的，但却有一群群自由自在的电子在
空间中懒洋洋地挪动着，时不时在这个原子或那个原子的外围停
一停，但停留的时间总是不太长久。汤普金斯先生经过在空间中
那番要命的飞行，已经疲惫不堪，所以，他首先想在铜原子中找
一个稳固的轨道稍事休息。然而，他很快就受到那群电子普遍的
懒散情绪的影响，并参加到其余电子中去做这种漫无目标的运动。
“这里的事情组织得可不好啦，”他自言自语地评论说，“
不爱工作的电子实在大多了，我想，泡利神父应该想办法解决一
下。”
“为什么我该想办法？”神父那熟悉的声音说道——他突然
从什么地方出现了，“这些电子并没有违背我的戒律，不仅如此，
它们现在确实正在完成一种非常有用的任务哩。你可能还不知道，
如果所有原子都像某些原子那样，十分热衷于保持它们的电子，
那就不会有导电性这类东西了。那样一来，连你家里的电铃也响
不了，更不用提电灯和计算机了。”
“啊，你是说，这些电子负载着电流？”汤普金斯先生问道。
他抓住一线希望，希望谈话能转到他多少比较熟悉的后题上去，
“但是，我看不到它们在向任何特定的方向运动啊。”
“首先，我的孩子，”神父严肃他说，“你不该用‘它们’
这个词，而应该说‘我们’。你似乎忘记了你自己是一个电子，
也忘记了当有人按那个同这根铜线接在一起的按钮时，电的压力
就使你和所有其他导电电子一块赶去呼喊女仆或做别的需要做的
事了。”
“可我并不想这样做啊，”汤普金斯先生固执他说，声音里
带着急躁的口气，“事实上，我已经不耐烦再当电子了，我不认
为这有多少乐趣。什么样的生活呀，永远永远要负担这么些电子
的责任！”
“倒不一定是永远，”泡利神父反对说，他肯定并不喜欢为
那些平凡的电子辩护，“你总是会有机会发生湮没，从而失去你
的存在的。”
“发——生——湮没！”汤普金斯先生重复了一遍，感到有
一股寒流在他脊梁上来回跑动，“但是，我总认为电子是永存不
灭的。”
“这是物理学家们直到不久以前还一直相信的事，”泡利神
父同意他说，他对他的话所产生的效果感到很有趣，“可是，这
并不完全正确。电子也像人一样，可以有生有死。当然，这里没
有生病衰老那样的事；电子的死亡只有通过碰撞才能达到。”
“可是，我在不久以前才碰撞过呢，那可是糟透了的一次，
汤普金斯先生恢复了信心悦，“要是那次碰撞都没有把我报销掉，
那么，我就想象不出有什么碰撞能够这样了。”
“问题不在于你碰撞的力量有多大，”泡利神父纠正他说，
“而在于碰撞的对方是谁。在你最近那次碰撞中，你大概是撞上
了另一个同你一模一样的负电子，在这样的冲突中，是一点危险
也没有的，事实上，你们可以像一对公羊那样互相顶触而不造成
任何伤害。但是，还有另一种电子——正电子，它一直到不久以
前才为物理学家所发现。这些正电子的行径完全同你一样，惟一
的差别在于它们的电荷是正的，而不是负的，当你看到一个这样
的伙伴向你靠过来的时候，你会认为它只不过是你这个部族中的
一个无害的成员，并且迎过去问候它。但是，这时你会突然发现，
他不像任何正常的电子那样，轻轻把你推开以避免碰撞，而是一
个劲地把你拉过去。于是，你不管想做什么都来不及了。”
“为什么？”汤普金斯先生问道，“那时会发生什么事呢？”
“它会把你吃掉，把你消灭掉。”
“多么可怕啊！”汤普金斯先生喊道，“一个正电子能吃掉
多少个可怜的普通电子呢？”
“幸而只能吃掉一个，因为在毁灭掉一个电子的时候，那个
正电子自己也毁灭了。你可以把正电子描绘成自杀俱乐部的成员
在寻找互相湮没的对手。它们自己并不互相伤害，但是，一旦有
一个负电子碰上了它们，这个负电子就没有多少幸存的机会了。”
“我侥幸还没有碰上过这样的怪物，”汤普金斯先生说，这
些描述给他留下了很深的印象，“我希望它们的数量并不大多。
它们数量多吗？”
“不，并不多。原因很简单，它们总是在自找麻烦，所以，
它们生下来以后很快就消失了。要是你稍微等一等，我也许能够
指出一个正电子给你看看。”
“好了，这里就有一个，”泡利神父在短暂的沉默以后继续
说，“如果你细心地观看那边的重原子核，你就会看到一个这样
的正电子正在诞生。”
神父的手所指的那个原子，显然由于某种强大的辐射从外界
射到它上面，而受到强烈的电磁干扰。这是比那种把汤普金斯先
生扔出氯原子的射线厉害得多的干扰，因此，围绕着那个原子核
的电子家族正在瓦解，像台风中的树叶那样被吹向四面八方。
“你好好注意那个原子核。”泡利神父说。于是，汤普金斯
先生聚精会神地瞧着，他看到一种最不寻常的现象正在那个被破
坏了的原子的深处发生。在内部电子壳层的里边非常靠近原子核
的地方，两个模模糊糊的阴影正在逐渐成形，一秒钟以后，汤普
金斯先生看到两个崭新的。闪闪发光的电子以巨大的速度从它们
的出生处彼此飞开。
“但是，我看到的是两个呀。”汤普金斯先生说。他被这种
景象迷住了。
“这是对的，”泡利神父同意说，“电子总是成对地诞生的，
要不然，就会同电荷守恒定律相矛盾了。原子核在强了射线作用
下所产生的两个粒子，有一个是普通的负电子，另一个是正电子，
也就是那种凶手。它现在就要去寻找牺牲者了。”
“得，既然每生下一个注定要毁灭掉一个电子的正电子，就
同时也生下另一个普通电子，那么，情形就不是那么糟了，”汤
普金斯先生颇有创见地评论说，“至少，这不会导致电子部族的
灭绝了，我……”
“当心！”神父打断了他的话，从旁边猛推他一下，这时那
个新生的正电子正从旁边呼啸而过，并且马上撞上另一个电子。
于是，那里发出了两束耀眼的闪光，然后就什么也没有了。
“我想，你现在已经看到结果了。”神父微笑着说。
但是，汤普金斯先生由于没有被那个正电子凶手消灭掉而得
到的宽慰并没有持续多久。他还没有来得及感谢泡利刚才迅速作
出判断拯救了他，就突然觉得自己被拉住了。他和所有其他正在
逛荡的电子全都被迫参加一种行动——朝着同一个方向平行前进。
“晦，现在又是怎么回事？”他喊了起来。
“肯定是有人按了电灯的开关啦。现在你们正在通往电灯灯
丝的道