物理世界奇遇记13：老木雕匠（中）

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1、物理世界奇遇记13：老木雕匠（中）物理世界奇遇记13：老木雕匠（中）物理世界奇遇记13：老木雕匠（中）　　　　　　“瞧，”老头让汤普金斯先生看桌边的两个大木盒，继续说道，“这就是我保存原料的地方，用这些原料可以制造出各种原子核。第一个盒子里放的是质子，也就是里面的红球。它们是非常稳定的，永远保持红色，除非你用刀子或旁的什么东西把颜色刮掉。让我担心得多的是第二个盒子里的所谓中子。它们在正常情况下是白色的，或者说是电中性的，但是，它们非常倾向于变成红色的质子。只要这个盒子盖得严严实实，一切就保持正常；但是，你一旦把它们拿出一个来，你就看看会发生什么事情吧

2、。”　　　　那个老木雕匠打开盒子，拿出一个白球放在工作台上。在那一刹那，似乎什么事情也没有发生，但是，汤普金斯先生刚刚丧失了等它起变化的耐心，那个球却突然变活了。在它的表面上呈现出一些不规则的红、绿条纹，有那么一会儿，那个球看来就像是孩子们非常喜爱的那种带色的玻璃弹球。然后，绿色逐渐集中到球的一侧，最后完全和那个球分离，形成很绚丽的一滴绿点，掉落在地板上。那个球现在整个变成红色，同第一个盒子里的任何一个红色质子都毫无区别了。一个中子的衰变过程　　　　“你已经看到发生什么事情了，”他说，一面把那滴绿色的颜料捡起来——现在它已经变得很硬很圆了，“中子的白

3、色分解成红色和绿色，这样，这整个球就分裂成3个独立的粒子，1个质子和1个带负电的电子。”　　　　“对了，”他看着汤普金斯先生脸上那惊异的表情，补充说，“这个翡翠色的粒子不是别的，而恰恰是个普通的电子，它同原子中或别的地方的电子是完全相同的。对了，还有一个中微子。”　　　　“还有什么？”汤普金斯先生间道，他显得十分困惑。“对不起，你最后提到的是什么，你能再说一遍吗？”　　　　“是中微子，”老木雕匠重复了一遍，“它跑到那里去了，”他指着另一端的墙壁补充说，“难道你没有注意到它？”　　　　“是的，是的，现在我看见它了，”汤普金斯先生急忙答道。“但是，它跑到

4、哪里去了？我再也看不见它了。”　　　　“哦，中微子是种非常滑溜的东西。它能穿过一切物体：关着的门啦，坚硬的墙啦，它都能穿过去。我可以打发它直接穿过整个地球，让它从另一侧飞出去。”　　　　“啊哈！”汤普金斯先生惊叹他说，“这肯定比我看到过的任何一种变彩色手帕的戏法高明多了。但是，你还能够把颜色变回来吗？”　　　　“能，我可以把绿颜料再揉回这个红球的表面上，让它再一次变成白的，不过，这当然需要花费一些能量啦。还有一种做法是把红色的颜料刮掉，这同样要用掉一些能量。这时，从质子表面刮下来的颜料会形成一滴红颜料，这是一个正电子，这种粒子你大概已经听说过了。”　

5、　　　“是的，当我自己是个电子的时候……”汤普金斯先生起初这样说，但他很快就纠正了自己的话，“我是说，我听说过，当正电子和负电子碰到一块的时候，它们就会互相湮没而消失掉，”他说，“你也能给我变变这种戏法吗？”　　　　“哦，这是很简单的事，”老头说，“不过，我不想费牛劲去把颜料从这个质子上刮下来，因为我上午工作的结果，这里还多出两个正电子哩。”　　　　他拉出一个抽屉，拿出一个微小的、明亮的小红球，他用大拇指和食指把它牢牢地捏住，然后放在台子上那个小绿球的旁边。这时发出了一声尖锐的、像鞭炮爆炸那样的响声，那两个小球一下子全消失了。　　　　“你看到了吗？”

6、木雕匠说，一面向他那几个被轻微烧伤的指头上吹气。“这就是为什么不能用电子来制造原子核的原因。我曾经一度想这样做，但完完全全地失败了。现在我只有采用质子和中子。”　　　　“可是，中子同样是不稳定的，不是吗？”汤普金斯先生问道，他还没有忘记老头的上一个表演。　　　　“当中子单独存在时，它们是不稳定的。但是，当把它们紧紧地塞入原子核中，并把别的粒子放在它们周围时，它们就变得非常稳定了。不过，要是中子或质子相对说来大多了，它们就会自己发生转化，这时，多余的颜料就会以正电子或负电子的形式从原子核中发射出来。我们把这样一种调整方式叫做β衰变。”　　　　“在制造原

7、子核时要用胶水吗？”汤普金斯先生很感兴趣地问。　　　　“一点也不需要，”老头回答说，“你知道，只要把这些粒子弄到一块，让它们接触，它们自己就会互相粘住。要是你愿意，你可以自己试试看。”　　　　汤普金斯先生按照这个建议，一手拿一个质子、一手拿一个中子，小心翼翼地把它们放到一块。他马上感到有一种强烈的吸引力，当他仔细观看这两个粒子时，他发现了一种极端奇怪的现象。这两个粒子不断地交换它们的颜色，一会儿变红，一会儿变白，好像红颜料正在从他右手的球“跳到”左手的球上，然后又跳回来似的。颜色的这种移动是如此之快，以至于这两个球看来好像被一条粉红色的带子绑在一块，

8、而颜料的色彩就沿着这条带子来回振动。　　　　“这就是我那些搞理论物理的朋友叫做交换现象的玩意儿，”老工匠说，