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第43章 早逝的化学之星——莫斯莱

莫斯莱,20世纪英国著名化学家,对化学元素周期律及周期表的实质性内容的研究颇有贡献。

莫斯莱出生在英国赛特郡的维茅泽城,这是一个极为美丽幽静的小镇,出过许多名人。莫斯莱的家庭是一个科学世家,他的祖父是著名的数学家和物理学家,父亲是动物学家。莫斯莱的母亲和两个姐姐给莫斯莱以很好的学前教育,在他幼小的心灵中,播下了科学的种子。

莫斯莱童年时就聪明好学,悟性过人,他有非常敏锐的观察力,热爱大自然,喜欢动物,尤其喜欢鸟类。他极为耐心地观察他家附近的小鸟,对它们的种类、生活习性、居住地等都知道得很清楚。他父亲的朋友兰开斯特是一位很有名的动物学家,对莫斯莱观察鸟类的才能非常惊奇,称他为“小博物学家”,曾鼓动他长大以后研究动物学,但莫斯莱后来却成了一名化学家。

莫斯莱13岁时,以优异成绩考入了有名的伊顿中学,在中学读书时曾因学习成绩优异,获得过奖学金,毕业后,考入了牛津大学三一学院,并获得了米拉德奖学金。

22岁的莫斯莱借大学放假的机会,到曼彻斯特拜访了著名物理大师卢瑟福。卢瑟福热情接待了他,在谈话中,卢瑟福发现,莫斯莱基础知识扎实,思维清晰,很有培养前途,因此邀他毕业后去曼彻斯特卢瑟福实验室工作。23岁时,莫斯莱毕业于牛津大学,获硕士学位,应卢瑟福之约,到曼彻斯特大学卢瑟福实验室工作,很快他就成了大学的讲师。

在卢瑟福实验室中,他的工作极为出色,成就十分突出。后来,他的同事回忆他说:“他的成功是由于罕见的智力,良好的数学训练,杰出的实验技巧与惊人的毅力相结合。他有一种特殊的持久工作的能力,他喜欢从白天一直工作到黑夜,尤其是问题处在关键阶段时,他总是连续工作15个小时,通宵达旦奋战在实验室。”

在卢瑟福的指导下,莫斯莱开始研究元素放射性的问题,他首先研究了当时所知道的放射性元素放出射线的情况,并把研究结果在英国皇家学会的会报上发表。接着,他又研究了在高真空、高电压的情况下,放射性物质的性质。同时测定了锕的一种蜕变产物的寿命,他经过精心设计和深入研究,测定出其半衰期为1/5000秒,在当时的实验条件下,能完成如此高精度的测定,实属罕见,因此受到学术界的一致称赞。

莫斯莱最杰出的工作是发现了以他的名字命名的定律,即莫斯莱定律。

26岁时,莫斯莱离开了曼彻斯特,到牛津大学工作,开始研究各种元素所产生的特征X射线的波长。

此后的十多年间,莫斯莱系统地研究了各种元素的特征X射线。他借助于一种叫做亚铁氰化钾的晶体,摄取了多种元素的X射线谱。他发现,随着元素在周期表中的排列顺序依次增大,相应的特征X射线的波长有规则地依次减小。莫斯莱根据实验的结果认为,元素在周期表中是按照原子序数而不是按照原子量的大小排列的,原子序数等于原子的核电荷数。原子序数原来就是原子核里的核电荷数!莫斯莱的这个发现,第一次把元素在周期表里的座位和原子结构科学地联系在一起了。

莫斯莱的工作受到高度赞扬,卢瑟福指出:“莫斯莱由于一系列的完美研究赢得了荣誉,他在短短的4年研究中,取得了惊人的成就,认识他的所有人,都预言他有一个辉煌的化学前程。毫无疑问,元素的性质决定于原子序数的结论,是一个伟大的发现,在理论与实验方面都具有深远的意义,这一结论在提高人类对原子结构的认识方面,将成为伟大的里程碑。”

1914年8月,第一次世界大战爆发。当时的英国统治者用堂而皇之的词语,号召人民“保卫祖国”、“维护文明”,莫斯莱因轻信响应征入伍,当了皇家立程兵的一名中尉。卢瑟福出于惜才之心,特意给英国要人写信,要求把莫斯莱从前线调回来,让他从事科学工作,但没有能成功。

战争爆发的第二年,在土耳其加利波利半岛登陆战役中,土耳其军队进攻到莫斯莱所在部队侧翼的200米处。当时莫斯莱正用电话向军队传达命令,一颗土耳其人的罪恶子弹,击中了他的头部,这位年青科学家顿时身亡,年仅27周岁。莫斯莱的死亡引起了化学界的一片沉默,人们纷纷纪念这位早逝的“化学之星”。

一颗聪明智慧的头脑,被战争无情地毁灭了,一颗刚刚升起的明亮的化学之星过早地陨落了。化学家们发明的枪弹和火药杀死了这位伟大的科学家。莫斯莱的早逝,给科学界带来重大的损失,这是科学的悲哀。

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