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用简单的方法就可以验证这一假设。
安德森在云室中间沿着磁场方向插入了一块铅板,当粒子穿过铅板时,速度自然会变慢,之后在磁场中停留的时间会更长,径迹会更弯曲。
更弯曲的径迹来自穿过铅板的粒子,据此可以指出粒子的运动方向。
当安德森对实验设备进行改造时,1932年7月30日,奥运会正在附近的洛杉矶如火如荼地进行着。
由于经济大萧条,相较1928年在阿姆斯特丹举行的奥运会,只有一半的运动员有钱参加洛杉矶奥运会比赛。
为了节省开支,帕萨迪纳市的玫瑰碗体育馆(RoseBowlStadium)被改建成了自行车比赛场地。
玫瑰碗离加州理工学院不远,如果有空闲时间的话,安德森很想去看看自行车比赛。
奥运会热闹非凡,而在圣盖博山脚下的加州理工学院的校园显得寂寥无声。
不仅学生们放假离校了,而且因为7月的酷暑,许多教职员工也都外出度假了。
安德森没有离开,他依旧坚持埋头苦干,再次拍了很多照片,尽管大部分都是无用的。
但是,在1932年8月2日,安德森得到了一张让他激动的照片。
现在,他正盯着这张照片,开始写论文的引言。
一条粗黑的水平线穿过照片中央,那是铅板留下的阴影。
这条线上方的细如发丝的粒子径迹比下面的粒子径迹曲率更高,证实了这个粒子确实是向上而不是向下运动的。
这是十分罕见的现象,将来,科学史学家们会对此产生很多的争论。
但是,令人心跳加速的并不是粒子是否向上运动,而是径迹旋转的方向不对劲。
密立根认为应将这条径迹当作偶然事件从有效数据中排除,安德森对此也心存疑虑。
然而,从结果上看,这个只能被解释为轻粒子的径迹太像电子,但它携带的是正电荷,而不是负电荷。
安德森犹豫了一会儿,然后,第一次写下了他为这种新粒子创造的单词——正电子。
安德森打算将论文提交给美国《科学》(Sce)杂志,标题是《易偏转的带正电荷粒子的存在》(TheAppareenceofEasilyDelectablePositives)。
他在论文中写道:“我们似乎有必要审视一个与电子质量相当的带正电荷的粒子。”
这种说法是有争议的。
但是安德森能做什么呢?他是一个实验者,只能接受实验告诉他的事实。
照片清晰地显示出存在一个带正电荷电子的证据。
要知道,在1932年,人们只知道物质的三种基本成分:电子、质子和中子,而中子是由剑桥大学的詹姆斯·查德威克(JamesChadwick)于同年2月才刚刚发现的。
[32]这三种粒子构成了原子的基本组成部分。
在原子中,电子围绕着由质子和中子组成的紧密球体运动,就像围绕着太阳运动的行星一样。
这是物质最终结构的一幅简洁而吸引人的图景。
人们最不希望看到的就是另一个粒子破坏了这种完美的结构,没人想要正电子,大自然没有它的容身之地。
或许过去有过?
1927年11月下旬,剑桥
当保罗·狄拉克(PaulDirac)第一次写下描述电子的方程式时,连他自己都被它的美丽所震撼,并为之倾倒。
[33]与此同时,一阵恐惧感袭来,狄拉克感觉自己就像一个在空中走钢丝绳的人,虽然完成了惊人的平衡动作,但是一阵微风就可能将他吹落。
他的方程就像一个魔法,美丽是方程正确的神秘标志。
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