Ⅺ

作为一个真正的开创者，卢瑟福从来不仅仅依靠直觉，不论直觉能带他走多远；他永远不忘寻求可以导致出人意料的进步的那种知识的新来源。例如，也是在剑桥，卢瑟福和他的同事们用巨大的精力和不断改进的仪器继续研究了关于α衰变和β衰变的放射过程。卢瑟福和艾理士关于β射线谱的重要工作，揭示了明白区分核内效应同β粒子和外围电子系的相互作用的可能性，并且导致了关于内变换机制的阐明。

而且，艾理士关于直接由核放出的电子的连续能谱分布的演证，掀起了一个有关能量守恒的难以捉摸的问题；这一问题终于被泡利关于同时发射一个中微子的大胆假说所回答了，这种假说给费密关于β衰变的巧妙理论提供了基础。

通过卢瑟福、维恩-威廉士（Wynn-Williams）等人在测量α射线谱的精确度方面进行的巨大改进，这种射线谱的精细结构以及它们和由α衰变而得到的剩余核的能级的关系，都得到了大大的揭示。早期阶段的一个特殊的进展，就是α射线对电子的俘获的发现；在1922年亨德孙（Henderson）对此现象的第一次观察以后，卢瑟福就在他的最精通的研究之一中对这种俘获进行了探索。众所周知，带来了这么多关于电子俘获过程的知识的这一工作，在卢瑟福逝世几年以后即将吸引新的注意；那时，随着中子撞击所引起的重核裂变过程的发现，研究高度带电的核碎片在物质中的穿透就变得特别重要了；在这种研究中，电子俘获是一种主要的特色。

不论是从一般前景还是从实验技术来看，巨大的进步是从1933年菲德利·约里奥（Frédéric Joliot）和爱伦·居里（Iréne Curie）的所谓人工β放射性的发现开始的，这种放射性是由α射线轰击所引起的核嬗变产生的。我几乎用不着在这儿重述，通过恩瑞科·费密（Enrico Fermi）对由中子诱发的核嬗变所进行的光辉的系统研究，发现了许多种元素的放射性同位素并得到了关于由慢中子俘获所引起的核过程的大量知识。特别是这种过程的继续研究揭示了最引人注意的共振效应，其尖锐度远远超过由包斯（Pose）首次观察过的α射线所诱发的反应的截面中的峰值尖锐度，而且，伽莫夫立刻就使卢瑟福注意了哥尔内依据势阱模型对此现象所作的解释。

布拉开特用其巧妙的自动云室技术进行的观测已经证明，在卢瑟福用有关人工核蜕变的原始实验研究过的那种过程中，入射的α粒子就是留在质子逸出后的剩余核中的。现在问题变得很清楚，在一个很大的能量范围中，一切类型的核嬗变都要经过分划得相当开的两步。其中第一步是形成一个寿命较长的复核，而第二步则是释放复核的激发能，这一步是各种可能的蜕变方式和辐射过程彼此竞争的结果。卢瑟福对它很感兴趣的这种观点，就是我在1936年应卢瑟福的邀请在开文迪什实验室所作最后一次系统演讲的主题。

在卢瑟福于1937年逝世以后，不到两年，他在蒙特利耳时的老朋友和老同事，当时和弗里茨·斯特拉斯曼（Fritz Strassmann）在柏林一起工作的奥托·哈恩（Otto Hahn），就发现了最重元素的裂变过程，而这一发现就开始了一种新的戏剧性的发展。紧接在这一发现之后，当时在斯德哥尔摩和哥本哈根工作而现在则都在剑桥工作的丽丝·迈特纳（Lise Meitner）和奥托·弗里什（Otto Frish）就对这一现象的理解作出了重要的贡献；他们指出，高电荷核的稳定性的临界减低，乃是核组分间的内聚力和静电斥力相平衡的一种简单后果。我和惠勒（Wheeler）合作进行的对裂变过程的更详细的研究已经证明，该过程的很多特征，都可以借助于以复核的形成作为第一步的那种核反应机制来加以说明。

在卢瑟福一生的最后几年中，他和马尔卡斯·奥里凡（Marcus Oliphant）成了同事和朋友，后者本人的一般态度和工作能力都是使我们非常想念的。在那时候，尤里（Urey）发现了重氢同位素2H或氘，而劳伦斯（Lawrence）则建造了回旋加速器并在用氘核注引起的核蜕变的初期研究中得到了一些惊人的新效应；这些都开辟了进行研究的新的可能性。在卢瑟福和奥里凡的经典性实验中，他们在用质子和氘核轰击分离出来的锂同位素时发现了3H或氘，并发现了3He；在这些实验中，确实已经给应用热核反应来将原子能源的全部指望付诸实现的那种精力充沛的现代企图奠定了基础。

从他刚刚开始研究放射性时起，卢瑟福就敏锐地认识了这些研究在许多方向上打开的广阔前景。特别说来，他很早就对估计地球年龄和理解地壳热平衡的可能性深感兴趣。尽管当时还不能为了技术的目的而释放核能，但是，能够在生前看到对于一向未知的太阳能源所作的解释已经作为自己所开始的那种发展的结果而在远方出现，这对卢瑟福想必是一种巨大的满足吧！