费米判断的错误

费米判断的错误

意大利物理学家费米,(1901—1954)一生致力于原子物理理论和实验的研究工作。他是一位才华横溢,能力非凡的物理学家。

1934年,由于人工放射性的发现,费米转向实验工作,他改用中子来轰击粒子,取得了一系列成就。他因中子方面的研究工作于1938年获得诺贝尔物理奖。

但是,费米在使用中子轰击铀寻找93号元素的问题上,犯了一个判断上的大错误。1934年,费米计划用中子逐个地轰击整个元素周期表中的所有元素,以便进行系统研究。他在短短几个月内,就轰击了63种元素,得到了37种放射性同位素。这些同位素的生成,为许多学科的科研提供了材料。当费米用中子轰击自然界存在的元素中原子量最高的第92号元素铀时,他从他以往用中子轰击多种原子核的变化规律看,一般的核俘获一个中子后呈不稳定状态,经β衰变后所形成的新核原子序数增加1,即成为该元素后面的一个元素,因此他认为:铀的原子序数是92,铀俘获中子后也会发生β衰变,使得原子序数增加1,这样就可产生在元素周期表上没有的93号元素。实验似乎很合于他的理论,中子被吸收,生成物中放出β线。他很快就发表了实验报告,宣布发现超铀元素。这引起了极大的轰动。但是,法国女化学家爱达·诺达克却对费米提出了公开的批评,认为铀原子核在中子的轰击下不可能生成相邻的元素,只能分裂成较轻的,不稳定的新核。但费米当时并没有认真考虑过诺达克夫人的意见。不久,经过进一步的分析鉴定,费米得到的并不是第93号元素,而是铀核分裂成的碎片。

由于费米在实验之前已经有了“用中子轰击铀核会产生超铀元素”的先入为主的固定观念,在观察中过于偏信自己的经验,把观察到的新事实不知不觉地强行托入自己的经验理论中,这样势必会对新事实看作囊中之物,视“新”而不闻,难以对新事实作出新的判断。

事实上,在费米宣布实验结果时,立即引起其他一些科学家的怀疑。他们不受旧观念的束缚,反复的实验验证,思考分析,不但证明了费米的错误结论,而且由此获得“重核的裂变”这一震憾世界的发现。因此,每当提及这件事时,费米总是感到非常遗憾。