正文
虽然如此,他们还是坚持不懈,金箔实验的结果现在看来很神奇。α粒子并未如当汤姆孙的梅子布丁原子模型是正确时,可预期会仅仅以些微的偏斜通过金箔,反而是有一些α粒子朝发射源弹回来。卢瑟福回想说:“这就好像你朝着一张面纸发射一枚15英寸的炮弹,它却被弹回来,击中你一样。”显然是需要新的原子模型了。
盖革仍认为应该有更好的方法来侦测屏幕上的闪光,1911 年,他发明了在正常亮度下自动计数辐射a 粒子的装置。此计数器使用克鲁克斯管(Crooke’s tube) 做为一个电极,管中央放置一个细的电线做为第二个电极。当施用电压时,任何通过的α 辐射会将气体离子化,电子会急速增加,静电计即可记录每一个通过的粒子。
1914 年,盖革回到德国,起初是要负责德国国家科技研究院的辐射研究,但后来爆发了第一次世界大战,阻碍了科学的发展,所以他改去当德军的炮兵军官。前线战壕恶劣的环境让人付出代价:盖革感染了痛苦的风湿病,折磨他一辈子。战后,盖革回到研究岗位,先后在德国基尔大学和图宾根大学任职,之后于1936 年在柏林科技大学任物理讲座教授。
盖革在基尔任职时和他的博士班学生米勒(Walther Muller)合作,改进他原先的计数器装置,使其更有效率、敏感、轻便、耐用。新型改良式的盖革- 米勒计数器不像早期的装置只能侦测α 粒子,它可以侦测许多种的离子化辐射。他使用他小小的新装置于1925 年证实了光量子的存在,后来又发现了宇宙线射丛,是他往后科学生涯的研究重心。
之后,历经希特勒崛起以及国家社会党的残酷政策,终于爆发了第二次世界大战,导致整个世代德国物理学家的毁灭。盖革批判大学流于政治化,和74 名同事签署了请愿书,强烈要求新政府不要干预他们的研究,但没甚么用。至于当时受围困的犹太同事,有许多人被迫逃离德国,盖革对此立场是协助或是抵制的传闻不一。
盖革也加入了所谓的“铀工程”,这是1939 年发现原子核分裂后,德国秘密发展与制造核武器的计划。这个计划在决策当局于1942 年认定(是错误的),核分裂无法对结束战争扮演主要的角色,并将投入的科学家调至其他被认为更紧急的研究部门后,变得支离破碎。
盖革长期的风湿病在晚年时更加恶化,他只活到看见纳粹政权的垮台。就在他的健康似乎有些进步时,他的老家巴贝斯堡(Babelbsberg)被盟军占领,他被迫逃至波茨坦(Potsdam)。本就羸弱,他在那里于1945 年9 月24日病逝,享寿62 岁。
(本文转载自2013 年6 月《物理双月刊》, 网址:http://psroc.phys.ntu.edu.tw/bimonth/index.php;萧如珀,自由业;杨信男,台湾大学物理系,Email: [email protected])