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第十章 物理学的新时代
新物理学――阴极射线与电子――阳极射线或原子射线――放射性――X射线与原子序数――量予论――原子结构――玻尔学说―一量子力学――相對论――相对论与万有引力――物理学近况――核型原子――化学
十九世纪最后十年以前物理科学一直循着第六章所叙述的发展路线前進。当时以为物理学的主要框架已经一劳永逸地构成了以后需要做的一点点工作就只是把物理常数的测量弄得再准确一些（小数点后面嘚数字再推进一位），并把看起来往往很快就能解决的光以大结构的研究工作再推进一步二十世纪的前三十年，这一牛顿的体系渗入新嘚物理学学说中在解释实验的结果时，起初这一体系唯一无二的学说后来便和其他学说并用。慢慢地才发现还需要一些全新的概念
KonradRontgen，1845－1923年）教授发现X射线时开始的在这以前，已经有很多人对气体中的放电进行实验特别是法拉第、希托夫、盖斯勒（Geissler）、戈尔茨坦（Goldstein）、克鲁克斯等人和后来的人J．汤姆生（1856－1940年），即剑桥大学三一学院的主任教授约瑟夫?汤姆生爵士但是只有持具远见的人才觉得这些实验重要，而最先引起物理学家注意这些实验的便是伦琴的工作。
伟大发现之出于偶然常较一般人所想象的为少。不过伦琴找到X射線的踪迹却是偶然的这件事的确迟早要发生，但仍然是偶然的伦琴发现紧密封存的底片虽丝毫不暴露在光线下，如果放在高度真空的放电管附近仍然会变灰黑而至毁坏。这说明放电管内发出某种能穿透底片封套的光线
伦琴发现，一个涂有磷光质如铂氰酸钾的幕屏放在这种放电管附近时，即发亮光；金属的厚片放在管与磷光屏中间时即投射阴影，而轻的物质如铝片或木片，平时不透光在这种射线内投射的阴影却几乎看不见。所吸收的射线的数量似乎大致和吸收体的厚度与密度成正比真空管内的气体愈少，则射线的贯穿性愈高具有相当“硬度”的射线，可使肌肉内的骨骼在磷光片或照片上投下阴影因此，在有了适当的技术之后这一事实对于外科医术，僦具有无上的价值
从纯粹科学的观点来看，继X射线之后J．J汤姆生等人又有一个更重要的发现：当这些射线通过气体时，它们就使气体變成导电体在这个研究范围内，液体电解质的离子说已经指明液体中的导电现象有类似的机制液体电解质的离子说是由法拉第创立的，后来主要由科尔劳施、范特-霍夫和阿累利乌斯加以发展现在这个气体的离子说证明是更加成功。
在X射线通过气体以后再加以切断，氣体的导电性仍然可以维持一会儿然后就渐渐消失了。汤姆生与卢瑟福又发现：当由于X射线射入而变成导体的气体通过玻璃绵或两个電性相反的带电板之间时，其导电性就消失了这说明气体之所以能导电是由于含有荷电的质点，这些荷电的质点一与玻璃绵或带电板之┅相接触就放出电荷。卢瑟福又发现：在导电的气体内电流的强弱起初和电动势成正比；但如果电动势继续增高，则电流的增加渐渐變慢最后达到一个最大的饱和数值。从这些实验可以明白虽然离子是液体电解质中平常而永久的构造的一部分，但在气体中只有X射線或其他电离剂施作用时才会产生离子。如果听其自然离子就会渐渐重新结合而至消失。玻璃绵的表面很大可以吸收离子或帮助离子偅新结合。如果外加的电动势相当高便可以使离子一产生出来就马上跑到电极上去，因而电动势再增高电流也不能再加大。
伦琴的发現还开创了另一研究领域――放射现象的领域X射线既然能对磷光质发生显著的效应，人们自然要问：这种磷光质或他种天然物体是否吔可以产生类似X射线那样的射线呢？在这一研究中首先获得成功的是亨利?柏克勒耳（Henri
Becquerel）他在1896年2月发现，钾铀的硫酸复盐发出的射线鈳以穿透黑纸或其他不透光的物质，对照相底版发生影响后来他发现铀本身与其所有化合物都有同样的作用。
次年1897年，是以超原子微粒（即远比任何元素的原子更轻的质点）伟大发现著称的一年物理学的新肘代从此开始了。
当一只装有铂电极的玻璃管经抽气机逐渐抽空时，管内的放电在性质上就经历多次变化最后就在玻璃管壁上或管内其他固体上产生磷光效应。然后这些物体就成为X射线的来源。1869年希托夫证明放在阴极与玻璃壁间的障碍物，可以在玻璃壁上投射阴影1876年，戈尔茨坦证实希托夫的结果而创造“阴极射线”一词，他以为这种射线是和普通光线同一性质的以太波另一方面，伐利（Varley）和克鲁克斯提出证据――例如这些射线在磁场中发生偏转――說明它们是由阴极射出的荷电质点，因撞击而产生磷光1890年，舒斯特（Schuster）观察了它们在磁场中的偏转度测量了这些假想质点的电荷与其質量的比率，而估计这一比率为液体中氢离子的比值的500倍左右他假定这些质点的大小与原子一样，推得气体离子的电荷远较液体离子为夶1892年赫兹发现阴极射线能贯穿薄的金片或铝片。这一发现似乎与组成射线的质点为普通原子流或分子流的想法颇难调和。1895年贝兰证奣：这些质点偏转到绝缘的导电体上时，就把它们所有的负电荷给与导电体在1897年，质点的速度及其电荷e与质量m的比值为几个物理学家測定之后，它们的性质的问题就得到了解决一月间，维歇特（Wiechert）证明几种射线的速度约为光速的十分之一；而其e／m则等于电解液中氢离孓的比值的2000至4000倍他按电容器的振荡周期测量速度，而按磁场中的偏转测量e／m七月间考夫曼（Kaufmann）发表他的实验报告：他从电极间的电位差与磁场中的偏转，求得质点的能量同时J．J汤姆生将这些射线导入绝缘的圆柱，测量其电荷并观测其给予温差电偶的热量，而求得其動能最后他于十月间发现在高度真空下，阴极射线不但能为磁场所偏转也能为电场所偏转，他因而测量了这两种偏转度
图11表明汤姆苼用来进行上述有历史意义的实验的仪器。一支高度抽空的玻璃管装着两个金属电极：阴极C和开有小缝的阳极A从C发出的阴极射线的一部汾，穿过小缝后再为第二个小缝B所削细。这样得到的小束射线经过绝缘片D与E之间，射在玻璃管他端的荧光幕或照相底片上如将绝缘爿连于高电压电池的两极，则其间产生电场整个仪器放在一强力的电磁体两极中间，使得射线也受到磁场的作用
假定阴极射线是荷有負电的质点的急流，由简单计算可以看出射线的电场偏转度，亦如其磁场偏转度是依质点的速度v及其电荷与质量之比e／m而改变的。所鉯通过测量电场与磁场的偏转度便可求得v与e／m的数值。
汤姆生求得质点的速度在光速的十分之一左右而略有变化，但其e／m则不管气体嘚压力与性质及电极的性质如何均无改变。在液体电解质中以氢离子的
e／m为最大，约为10000或104。汤姆生求得气体离子的e／m为7．7×106换言の，即为液体中氢离子的e／m的770倍而考夫曼在1897年12月所求得的更精密的数值为1．77×107。这些结果也许表明在气体内的阴极射线的质点中，不昰象舒斯特所预料的那样电荷比在氢原子中大得多，就是质量小得多汤姆生暂时假定这些质点比原子小。他以牛顿所常用的微粒那个洺词去称呼它们并且说它们是我们寻求多年的各种元素的共同成分。但是当时还没有明确的证据可以证明这些微粒所负的电荷不比电解质中单价离子所负的更大，因而也无法计算其质量所以电荷的疑案就成了急待研究的下一个问题了。
1898和1899年汤姆生测量了X射线在气体Φ所造成的离子的电荷。他利用威尔逊（C．T．R．Wilson）在1897年所发现的方法即离子和尘埃一样，可以成为潮湿空气中蒸汽凝成雾滴的核心从這些雾滴在空气阻力下降落的速度，可以计算出雾滴的大小从凝结的水的体积，可以求得雾滴的数目再从已知电动势所产生的电流，鈳以求得电荷的总量不久以后，汤森（Townsend）测量了离子渗入气体的扩散速度而由此计算出离子的电荷。到了1899年汤姆生用云室法与磁场偏转法，测量了相同一种质点（以紫外光射在锌片上所产生的质点）的电荷e和e/m所有测量结果都证明：在实验误差限度以内，气体质点的電荷与液体单价离子的电荷相符合事实上，在米利根（Millikan）新近的实验结果中这两个数字相差不及四千分之一。
由此可见并非微粒的電荷比液体中氢离子的电荷更大，而是其质量更小这些微粒是原子的一部分，无论元素的性质如何均为其原子共有的成分。从汤姆生朂初的实验来看每一微粒的质量似约为氢原子的1／770。但从上述考夫曼测量的e／m已可求得较精密的结果。自此以后关于微粒的电荷与其e／m接着又有新的测定，最著名的是米利根的测定他在1910年改进威尔逊的云室法，又在1911年测量了小油滴在被电离的空气中降落的速度当┅油滴捉到一离子时，其速度便忽然改变这样求得离子的电荷为4．775×10-10静电单位。这说明这些微粒或电子的质量为氢原子的1／1830。从气体汾子运动论可求得一个氢原子的质量约为1．66×10－24克所以一个电子的质量约为9×10－28克。
这个伟大的发现终于解决了一个古希腊留下的问题：即不同的物质是否有共同的基础的问题同时也阐明了“带电”的意义。汤姆生当时发表其个人的观点说：
我认为一个原子含有许多更尛的个体；我把这些个体叫做微粒这些微粒彼此相等；其质量等于低压下气体中阴离子的质量，约为3×10-28克在正常原子中；这些微粒的集团，构成一个中性的电的体系个别的微粒，行为虽然好象阴性的离子但聚集于中性的原子中时，其阴电效应便为某种东西所抵消此种东西使微粒散布的空间，好象有与这些微粒电荷之和相等的阳电似的气体的带电现象，我认为是由于气体原子的分裂致使微粒脱離某些原子。脱离出来的微粒性质如阴性的离子，每个都荷有一值量的阴电为简便计，我们名之为单位电荷剩余的原子的另一部分，性质如一阳性的离子载有一单位的正电荷，还有比阴电子更大的质量由此观之，带电现象主要是由于原子的分裂其中一部分质量被放出，而脱离了原来的原子
这些新发展与前不久的一种研究，颇有关联之处按照麦克斯韦的理论，光既然是一种电磁波系那么光必定是由振荡的电体所发出的。由于光谱是元素所特有的而不是元素的化合物所特有的所以这些振荡体（或称振子）必为原子或原子的┅部分。依照这种推理洛仑兹（Lorentz）在汤姆生的发现的前几年，创立了一种物质的电学说这个学说预料，光谱的出现当受磁场的影响洏这一预料已为塞曼（Zeeman）所证实。塞曼在1896年发现光源放
在强磁场之内时其所发纳光谱的谱线即行变宽。他后来又以更强的磁场将单一谱線分成了两条或多条根据测量这些线条之间的距离所得的资料，按照洛仑兹的学说可以算出振荡质点的电荷与其质量之比e／m的新值。洳是求得此值的数量级为107电磁单位根据更精密的测量算出，此数字为1．77×107与根据观察阴极射线和他法所得的结果甚为符合。
洛仑兹利鼡斯托尼（J．Stoney）所定的名称“电子”来称呼这些振动的带电质点而塞曼效应的发现与测量证明，它们就是汤姆生的微粒我们可以把它們当做是孤立的阴电单位。拉摩（Larmor）以为电子既然有电能就必定有与质量相当的惯量。这样洛仑兹的学说就成为物质的电子学说，而苴和由汤姆生发现而来的观点完全融合在一起只不过汤姆生是用物质去解释电，而洛仓兹却是用电来解释物质
应该指出，当时还有一個默认的假设并没有为后来的研究所证实这一假设认为，原子中的微粒或电子是按照牛顿的动力学运动的在最初的时候，人们甚至把原子比做一个小型的太阳系电子在其中的运动有如行星之绕太阳。但在1930年以前我们明白这种行星轨道的概念，并不一定符合事实因洏应该放弃。
接着人们便发现还可以用许多别的方法获得微粒或电子：例如高温下的物质及受到紫外光作用的金属都能发出电子。这些效应由勒纳德（Lenard）、埃尔斯特（Elster）和盖特尔（Geitel）、理查森（O．W．Richardson）、拉登堡（Ladenburg）等人加以研究此后这种热效应在无线电报与电话所用的熱离子管中就取得了重要的实用意义。
由上所述阴极射线是在真空管放电时，自阴极射出的其对应的、自阳极发出的阳射线，是戈尔茨坦在1886年发现的观察阳射线的方法是在阳极对面的阴极上穿些小孔，这样在放电时便有发光的射线经过这些孔，人可以在阴极以外去觀察它维恩（Wien）和汤姆生在1898年先后测量了这种“极隧射线”的磁偏转与电偏转。其e／m的数值表明这种阳射线是由质量与普通原子或分子楿近的阳性质点所组成的
汤姆生在1910年和1911年把阳射线的研究推进了一步。他利用一个高度抽空的大仪器在阴极装上一个长而细的导管，這样便带到一个很细的射线束其位置可以在仪器内的照相底片上加以记录。妥善安排磁力与电力使二者所生的偏转互成直角。由于磁偏转与质点的速度成反比而电偏转与其速度的平方成反比，如果射线中有速度不同的同类质点则照片上将呈现抛物线形的曲线。但实際出现的曲线则视仪器中残存气体的性质而定如气体为氢，则基本曲线所给与的e／m为104或m/e为10－4与液体电解质中氢离子的数值相等。第二條曲线所给出的值为前者的两倍即表明有一种氢分子，其质量二倍于负有一个单位的电荷的氢原子的质量其他元素给出多条抛物线组荿的复杂体系。每个元素的m／e
与氢原子的m／e之比汤姆生称之为“电原子量”。
汤姆生考察氖元素（原子量为20．2）时发现两条曲线，一條表示原子量为20另一条表示原子量为22。这说明普通制备的氖气可能是两种化学性相同而原子量不同的元素的混合物。某些放射现象也說明有这种元素并且可以给予解释，索迪（Soddy）把它们叫做“同位素”（希腊文τσοτοποs即在周期表中占同一位置之意）。
汤姆生的實验由阿斯顿（Aston1877－1945年）加以继续和发展。他用改进的仪器求得各元素的有规律的“质谱”。这样就证实氛有同位素氯的原子量为什麼是35．46，也是化学家长久所不了解的至此也证明氯是原子量为35与37的两种氯原子的混合物了。阿斯顿于他种元素也得到相似的结果如果將氧的原子量定为16，则其他所有已经测验过的元素的原子量都非常接近整数，差别最大的是氢的原子量它不是1，而是1．008这些原子量所以与整数有微小差别，是由于原子核中阴阳二单位体密积在一起的缘故这个问题还要在后面详细讨论。
这样阿斯顿就澄清了另一老問题。纽兰兹与门得列耶夫的工作证明各元素不同的性质与其原子量的陆续增加有某种关系，因而不可避免地说明原子量自身应当形成┅个简单顺增的序列普劳特关于各元素的原子量都是氢原子量的倍数的假说，至此证明接近真实至于其中的稀微差异，在现代原子论Φ既可予以解释，也饶有趣味
在柏克勒耳对于铀的放射性质进行了创始的观察以后，跟着便发现铀的射线亦如X射线能使空气和他种氣体产生导电性。钍的化合物也经人发现有类似的性质1900年，居里（Curie）夫妇进行了有系统的研究在各种元素与其化合物以及天然物中寻找这种效应。他们发现沥青铀矿与其他几种含铀的矿物比铀元素本身更为活跃。他们采用化学方法即按其放射性分离了沥青铀矿的成汾。于是三种很活跃的物质即镭、钋与锕的盐就由几位学者分离出来。其中最活跃的是镭是居里夫妇与贝蒙特（Bemont）合作而发现的。沥圊铀矿中镭的含量极微许多吨的矿，经过漫长而繁重的工作仅能分离出一克的极小分数的镭盐。
1899年蒙特利尔（Montreal）的卢瑟福教授，即鉯后的剑桥大学教授卢瑟福爵士发现铀的辐射里有两部分，一部分不能贯穿比1／50毫米更厚的铝片另一部分则能贯穿约半毫米的铝片，嘫后强度就减少一半。前者卢瑟福叫做α射线，能产生最显著的电效应；而贯穿性较大的一部分叫β射线能通过不漏光的遮幕，而使照相底片变质以后又发现第三种更富贯穿性的辐射，称为γ射线在贯穿一厘米厚的铅片之后，还能照相并使验电器放电。镭放射所有这三种射线比轴容易得多与其一般活动性成比例，所以研究这些辐射也以用镭最为便利。
贯穿性中等的γ射线容易为磁铁所偏轉，而柏克勒耳还发现它们也为电场所偏转柏克勒耳确凿地证明它们是射出的荷电质点。进一步的研究证明β射线在一切方面都象阴極射线，虽然其速度约为光速的60至95％但比已经试验过的任何阴极射线的速度都大，所以B射线就是阴性的微粒或电子
强度足够使B射线产苼相当大的偏转的磁场和电场，并不足以影响很容易被吸收的a射线虽然在1900年前后，人们已经认为α射线很可能是荷阳电的质点其质量較组成阴性B射线的质点的质量大，但在若干时期以后才由实验证明它也能为磁场和电场所偏转，但其方向与β射线偏转的方向相反而已卢瑟福在1906年对于α射线进行实验，求得其e／m为5．1×103电解波中氢离子的
e／M为104。因为已有证据（见后）表明α射线是氨的组成物，由此鈳知α质点是荷有二倍于单价离子的电荷的氦原子（原子量为4）它们的速度约为光速的1／10。
贯穿性最强的Y射线不能为磁力或电力所偏轉。它们与其他两种射线不是同类的而和X射线相似，由一种与光同性质的波所组成其波长经康普顿（A?H．Compton）、埃利斯（C．D．Ellis）与迈特納（Fraulein
Meitner）等测量，远比光波为小它们似乎也象某些X射线一样，含有发射体所特有的各种单色成分
1900年，威廉?克鲁克斯爵士发现如果以碳酸氨使铀自其溶液中沉淀，而再溶其沉淀物于过量的试剂中则所余留的为少量不浓的渣滓。这点渣滓克鲁克斯称为铀-X以照相法试验異常活动，但再溶解的铀则无照相效应。柏克勒耳也得到相似的结果：他发现活动的渣滓如果搁置一年则丧失其活动性，而不活动的鈾反恢复其固有的辐射性
1902年，卢瑟福与索迪发现铁也有相同的效应即在为氨所沉淀时，钍的活动性即消失其一部分。滤液蒸干则產生放射性极强的渣滓。但经过一月渣滓的活动性丧失，让则恢复其原有的活动性这种活性的渣滓，钍-X证明是另外一种化学物质，洇为它只能为氨全部分开别种试剂虽能使钍沉淀，但不能使它与钍-X分离因此当时断定这些X化合物（未知的化合物）当是另外的个体，鈈断地由母体发出而渐渐丧失其活性。
1899年卢瑟福发现从钍发出的辐射变异无常，尤其易为吹过放射物质表面的空气缓流所影响他认為这种效应是由于有一种物质放射出的缘故，这种物质的性质好象一种有暂时放射性的重气体这就是当时所谓的“射气”。这种射气必須与上述以高速度依直线进行的辐射明显分开射气慢慢地弥散到大气里去，好象挥发性液体的蒸气一般它的作用象是直行辐射的独立源泉，但随时间的进展其活动性就变得衰弱起来。镭和锕发出相似的射气但铀和钍则否。镭射气和氖与氩相似是一种惰性气体，现茬叫做氡
放射物质所发出的射气为量极小。1904年拉姆赛与索迪从几分克溴化镭得到一个很小的射气泡。在一般情形下其量之微，远不足以影响抽空器内的压力；除利用其放射性侦察它之外也不能用其他方法去侦察它。普通所得到的是它与大量空气的混合物，只能和涳气同时从一器输入他器
1899年，居里夫妇发现如将一棒暴露在镭射气里则棒自身也获得放射性质。同年卢瑟福于钍也得着相同的结果，而且进行了详细的研究如果将棒自盛有射气的器内取出，而塞入检验简内则此棒可使简内的气体电离。如将暴露于钍射气而得到放射性的铂丝用硝酸洗涤，铂丝的放射性不受损失可是如果用硫酸或盐酸洗涤，其放射性就差不多全部丧失将酸蒸干则得含有放射性嘚渣滓。这些结果表明铂丝的放射性是由于积有某种新的放射物的缘故，这种放射物与各种化学试剂有其一定的反应这种新的放射物當是它由之形成的那种射气分裂的产物。
卢瑟福与索迪在1902年研究了钍-X放射性的衰变率而获得重要的发现；即在每一段短时间内的变率与這段时间开始时的放射物的强度成比例。铀-X也有类似的现象其过程有如图12所示。这与化合物按每个分子分解为比较简单的物体时在量仩的减少遵循同一定律。但当两个或多个分子互相反应引起化学变化时两者的定律便不相同了（见245页）。
1903年居里与拉波尔德（Laborde）注意箌一个奇特的事实：镭的化合物不断地发热。他们从实验的结果算出每克纯镭每小时可发热约100卡以后的结果证明一克镭与其产物平衡时，每小时发热135卡这种热能的发出率，不论将镭盐放在高温或液体空气的低温下都不改变，甚至在液体氢的温度下也不至减小
卢瑟福認为热能的发射与放射性有关。丧失了射气的镭如以电的方法测量，其放射性的恢复与其发热本领的恢复保持同一速率而其分离出来嘚射气发热量的变化，也与其放射性的变化相应放射物的电效应主要是由于a射线。而其热效应也主要决定于α质点的发射在上述的每尛时135卡中，只有5卡来自β射线6卡来自γ辐射。α与β射线的热效应显然得自射出质点的动能
由于发现镭的化合物不断发热，人们进行叻许多探索力求解释这个好像永不枯竭的能量的泉源，人们的注意力也集中于放射问题本身
需要解释的事实可以总结为以下几点：（1）什么时候有放射性即有化学变化出现，什么时候就有新体出现；（2）这种化学变化是单质点的分离而不是化合；（3）放射性与放射元素（不论其是独立的或化合的）的质量成比例，因此分离的质点不是分子而是原子；（4）其所放出的能量是已知的最猛烈的化学反应的万芉倍
1903年，卢瑟福与索迪根据他们对于射气与其遗留的放射物的实验结果提出一个学说来解释所有已知的事实。这个学说就是：放射性昰基本原子的爆炸分裂造成的在数百万个原子中，这里和那里忽然有一个爆裂射出一个α质点，或一个β质点和一个γ射线所遗留丅来的部分就成为另一不同的原子。如果射出的是一个α质点这个新原素的原子量将有所减少，减少的数值是一个氦原子的原子量的四個单位
现在把最初制订的镭族的系谱列表于下（根据最近的研究，这个系谱已经有所不同）这个系谱从铀开始，这是一个重元素原孓量为238，原子序数为92这个数字，以后还要说明是原子外部的电子数。镭族系谱列如下表：
铀原子放射一个a质点即一个质量为4而阳电荷为2的氦原子后，所遗下的是一个轴X1原子其原子量为238－4＝234，而原子序数为92－2＝90铀X1所放射的仅仅是β与γ射线。β射线的质量很小载囿一个阴电荷，所以由铀X1变来的所谓铀X2，较铀X1少一阴电荷换言之即多一阳电荷，因此其原子序数为91其原子量实际没有什么变化，仍為234铀X3也只放射β与γ射线，所以其子体铀Ⅱ的原子序数为92而原子量仍为234。
这样照表中所示类推在放出α射线时，产物的原子量减少4位其原子序数少2单位。如果放出的是β射线则重量几无改变，而其原子序数则增加1单位
镭族的最后已知子体为铅，其原子量经理查茲（Richards）与赫尼格斯密特（Honigschmit）测定为206而普通铅的原子量为207。钍族的最后产物也证明为铅其原子量经索迪测定为208。阿斯顿还测定锕铅的原孓量有正常的数值207在铀族里还有一种具有放射性的铅，以镭D的身分出现其原子量为210。这四种铅具有相同的化学性质因而可以认为是哃位素。
原子学说虽然由道尔顿的化学工作确立起来，但是百余年来一直不能证明有单个原子存在；我们只能按成万成亿的数目对原子莋统计式的处理而今，利用放射性我们已经能够探索单个a质点的效应了。克鲁克斯将硫化锌的荧光幕暴露在一个溴化镭小点之下用放大镜观察到幕上的闪烁。这是最初的办法今天已经有其他的侦察方法了。
如果我们用比激发火花所必需的强度稍弱的电场对几毫米水銀柱压力下的气体施加作用这种气体就进入非常灵敏的状态。一个α质点因为速度极大会因为与气体分子碰撞，而产生成千上万的离孓这些离子，受到强电场的作用也作急速的运动，通过碰撞而更产生其他离子这样，一个α质点的总效应就成倍地增加可以使灵敏靜电计的指针在标尺上有20毫米或更大的偏转卢瑟福用一个极薄的放射物质膜，使指针的转动减少到每分钟三、四次而数计所发射的α質点的数目，由此可以估算出镭的寿命计算表明，镭的质量在1600年中减少一半
另一方法是威尔逊发明的。当a质点射过为水蒸气所饱和的涳气时α质点所产生的离子就形成水蒸气凝结的核心。因此空气中呈现雾的路径代表每个α质点的行程，而这些雾的路径是可用照楿方法去记录的。
卢瑟福关于放射性的研究最后指明了物质嬗变的可能性――中世纪点金术士的梦想。不过一直要到后来，才发现了加速这些变化的人为方法特别是控制这些变化的人为方法。这些变化的发生完全决定于原子内部的偶然情况而变化发生的频率也符合熟悉的概率的定律。但在1919年卢瑟福发现用a射线进行撞击时可以引起几种元素（如氮）的原子的变化。氮的原子量为14其原子为三个氦核（共重12）与两个氢核所组成。在受到a质点撞击时氦核就被击破，氮原子组成成分中的氢核就以高速射出在这里我们第一次看到用人力隨意分裂原子（单向嬗变）的可能性，此后这种方法又有很大的扩大。可是破坏易而建设难：这不等于说我们能够用轻而简单的原子造絀重而复杂的原子当时，有证据表明复杂的放射性原子发放出能量来，因此人们起初以为物质的演化历程是单向的：即由复杂原子汾裂为简单原子与辐射能。但是以后的研究证明虽然重原子分裂时发出能量，而轻原子形成时也能发出能量（见后391422页）。X射线与原子序数
伦琴所发现的X射线既不象普通光那样折射，也找不到什么有规律的反射与偏振的痕迹；但是另一方向，X射线也不象阴极射线或a及B質点那样可以为磁场或电场所偏转因此X射线的性质一度成为大家讨论的问题。到1912年劳厄（Laue）方提出一项意见，认为如果X射线是彼长很短的以太波则晶体中各原子有规则的排列就可以使X射线发生衍射，正像刻有许多平行线痕的平面可以当作光栅使用来使普通光衍射一样劳厄求出其繁复的数学理论，弗里德里希（Friedrich）与基平在实验中成功地证实了这种理论于是人们才知道X射线是比光波更短的电磁波，而這一发现也就开辟了一个研究晶体结构的新天地。最先探勘这个新天地的主要是威廉?布拉格（William
Bragg）和他的儿子劳伦斯（Lawrence）?布拉格他們利用岩盐（简单的正六面形晶体），用这种衍射现象证明与岩盐天然晶面平行的原子面间的距离为2．81×10－8厘米，而用阴极射线撞击钯靶时所发生的特有的X射线的波长为0．570×1010－8厘米仅合钠光波长的万分之一。这样人们所知道的辐射的波长就包括了很大范围，从无线电通信的长波一直到X射线和Y射线的短波，中间大约有60个倍频程（每一个倍频程是频率增加一倍的频率范围）其中可见光大约仅占一个倍頻程。
威廉?布拉格爵士、莫斯利、C．G．达尔文和凯（Kaye）的工作证明把晶体当作光栅所产生的X射线的衍射光谱，是由一定限度内一切波長的漫射辐射混合组成的并且包括作为“谱线”叠于光谱之上的某些更强烈的一定频率的辐射。这些具有特征的线辐射是一种同利用可見光所得的线光谱相似的衍射现象随着这一现象的发现，牛津大学一位青年学者莫斯利在1913和1914年又有一个非常重要的发现他不久就死于歐战。这是物理科学界的一个莫大的损失
莫斯利将阴极射线所撞击的靶，从一种金属换成另一种金属并且以亚铁氰化钾晶体作为光栅，对每一金属靶所生的X射线的光谱加以考察发现光谱中具有特征的谱线的振荡频率，由于改换金属而发生简单的改变。如果以n代表X射線光谱中最强谱线每秒钟振荡次数则按照周期表从一个元素到下一个元素，n的平方根增加的数目都是相等的如果将n[1/2]乘一常数，使这种囿规则的增加成为单位我们就得到一系列的原子序数。在这个序列中所有已经测量过的固体元素的原子序数，都排列得很有规律从鋁的13到金的79。如果再把其他已知的元素填入我们就发现，从氢的1到铀的92中间只有两三个空位代表尚未发现的元素。这几个元素后来也發现了（见426页）
1923年康普顿发现，当X射线为物质所散射时波的频率变小。他用辐射的光子单元理论来解释这个效应。这种光子单元可鉯和物质或电荷的电子与质子相比电子在原子轨道中运动自然不免发放辐射能量。按照牛顿动力学这个效应将使其轨道缩小，从而使其转动周期变短使其发射的频率增高。在这个过程的所有阶段中都会有原子存在，所以在一切光谱里都应该可以发现一切频率的辐射而不是我们在许多元素的线状光谱中所看到的少数确定不变的频率的辐射。
就是在白炽固体的连续光谱内能量也不是均匀分布的，而昰在某些频率之间为最强这个最强辐射的区域随温度增高，在光谱里由红端至紫端移动这些事实很难用原子或电子辐射的旧理论去解釋。事实上数学的计算表明频率高的振子应该比频率低的振子发出更多的能量；因此，可见光比不可见的红外线应该发出较多的热而紫外线又应该比可见光所发的更多。但是这一切都是与众所周知的事实相反
为了解决这些困难，1901年普兰克提出了“量子论”主张辐射鈈是连续的，而象物质一样只能按个别的单元体或原子来处理。这些单元的吸收与发射服从在物理学与物理化学的其他分支中早已广泛地使用的概率原理。辐射出来的能量其单元大小并不是一样的，而与其振荡频率成正比所以只有当拥有大量可用的能量的时候，振孓才能拥有和发射出高频率的紫外线；因为振于拥有许多这样的单元的机会很小所以其发射的机会和发射的总能量也都很小。反之频率低的辐射是以小单元射出的，振子拥有许多小单元的机会较多因而其发射的机会也可以较多；但由于其单元甚小，其总能量也甚小呮有在某段适中的频率范围内，单元的大小适中机会也好，于是发出的单元数目可以相当大、而其总能量便得达到其最高值
为了解释這些事实，必须假设普兰克的能量子e与频率成正比或者说与振荡周期成反比。因此我们可以写成
式中v表频率T表振荡周期，而h是一常数因此，普兰克常数h等于能量与时间的乘积ET，这个量被称为作用量这个守恒的作用单位，当然不随频率而改变事实上是不随任何变囮的东西而改变。这是一个真正的自然单位和从电子中求得的物质和电的自然单位类似。
我们可以把一种专为解释某一系列事实而创立嘚理论加以调整使其与那些事实相适合，但不论怎样适合以及其形式怎样新颖，这个理论可以普遍适用的证据也许并不充分可是，洳果有另一套完全不同的现象也可以用同一的理论去解释，尤其是在这些现象没有别的合理的解释的时候这种证据的价值必大为增高，而我们也就开始相信我们可以依赖这个理论去解释更多的关系。
普兰克的理论本来是为了解释辐射的事实而创立的因为与传统的动仂学有抵触，所以一般学者虽非怀疑也以审慎的态度对待，亦属当然但当其为爱因斯坦、条恩斯特与林德曼（Lindemann），特别是德拜（Debye）用鉯解释比热现象之后它广泛应用的可能性便大为增加了。
普通的分子运动论以为固体中单原子分子的原子热，应为气体常数的3倍或約为每度6卡，而且此数不受温度的影响金属都含有单原子分子，其原子热在普通温度下大致不变等于6。但在低温下则此数值便减小叻。
解释这个现象首先获得成功的是爱因斯坦他指出，如果能量只能以一定的单元或量子而被吸收则吸收的速率必随单元的大小而改變，因而必随振荡的频率与温度而改变德拜从量子论推出一个与实验符合的公式，特别显著的例子是碳元素其原子热即使在普通温度丅，也随温度而改变比较金属的数值小得多。
依照量子论光在发射与吸收的刹那间，即不是弗雷内尔的稳定以太波也不是麦克斯韦與赫兹的连续电磁波。它好象是一团一团的微量的能量所组成的流；这些细团的能量几乎可以看做是光的原子虽与牛顿的微粒不同类，洏却与之相当这个现象与干涉现象的协调是留待将来解决的难题。如果将一线光分为两道而使其经过长短不同的路程，则这二路程虽楿差至数千个波长但在这两道光的最后会合处，也可见干涉的条纹又在大望远镜里看见的星像的衍射花样，表明每个原子所发的光都充满着整个物镜以前，人们认为这些事实足以证明光是以稳定的“波列”前进的均匀地分布于几千个波长的距离之内，而且在横向上擴展足以充满望远镜全部空间。
可是如果使这颗星的光线落在钾的薄膜上，则被星光所发出的电子每个都有与该星光相当的量子的能量。这里光的行动不象是波，而象是能量集中的枪弹距离增大，则一定面积上所受到的枪弹必减少但是枪弹冲击的动量还是相等。另外一个现象即X射线使气体发生电离也是光的旧理论难于解释的。如果波阵面是均匀的它对于其行程上所遇到的分子应发生相同的效应，但实际上每百万个分子当中或者只有一个被电离有许多理由说明，这大概不是由于不稳固的分子太少J．J．汤姆生等人说这现象昰由于X射线与光并不按宽的波阵面，而只沿局部的以太丝（法拉第的力管）前进的缘故
接着，量子论又表示光在另一方面也不是连续的为了解释全部事实和调和互相矛盾的观点，汤姆生设想“光是由质点组成的每一质点为一闭合的电力圈，并伴有一列的波”德布罗意引用新近的概念建立一个理论，将波的性质和微粒的性质联系起来而成立一种新型的“波动力学”。一个运动的质点的性能像一个波群其速度v与波长入和质点的速度u及其质量m的关系为λ＝h／mv，式内h为普兰克常数波的速度为c2／v，式内c为光的速度而u为质点与波群的速喥。于是我们不能不注意到这些现代的光的理论与牛顿想像的微粒和波的综合体很相似
现代的原子理论开始于1897年，当时发现各元素都有陰电微粒并且查明这些微粒即是电子。这一发现也说明原子之所以有电的性质是由于其所含电子多于或少于电子的正常数目，而其光學性质则可以解释为电子的振荡
勒纳德早期的观察表明，阴极射线能通过真空管内铝窗而至管外根据这种观察，他在1903年以吸收的实验證明高速的阴极射线能通过数千个原子按照当时盛行的半唯物主义者的看法，原子的大部分体积是空无所有的空间而刚性物质大约仅為其全部的10－9（即十万万分之一）。勒纳德设想“刚性物质”是散处于原子内部空间里的若干阳电和阴电的合成体
这个关于必需的阳电荷的说法不能使人满意，于是J．J．汤姆生又进行了更有系统的尝试来描绘原子结构
汤姆生以为原子含有一个均匀的阳电球，若干阴性电孓在这个球体内运行他按照迈耶尔（Alfred
Mayer）关于浮置磁体平衡的研究证明，如果电子的数目不超过某一限度则这些运行的电子所成的一个環必能稳定。如果电子的数目超过这一限度则将列成两环，如此类捱以至多环这样，电子的增多就造成了结构上呈周期的相似性而門得列耶夫周期表中物理性质和化学性质的重复再现，或许也可得着解释了
但是1911年盖格（Geige）和马斯登（Marsden）关于α射线撞击物质时形成散射的实验，使卢瑟福对于原子的性质采取另外一种看法α质点的雾迹通常多是直线的，有时也有突然改变其方向的阴电子加于α质点仩的力势必很小，不能造成这种散射但如果假定原子为空格结构的复杂体，含有一个凝聚为小核的阳电荷而阴电子在原子内的空处围繞着核转动，则上述的效应便可得着解释由于正常原子是中性的，所以核里的阳电荷，必与所有电子的电荷之和量相等而性相反而苴由于电子的质量远远小于原子的质量，所以原子的质量几乎全部凝聚于原子核
这一理论形成时，人们把原子看做是一个太阳系把质偅的核比拟为处于中心的太阳，而质轻的电子则类似绕核运转的行星长冈（Nagaoka）于1904年研究了类似系统的稳定性，但首先用实验证据去支持這个看法的是卢瑟福勒纳德关于阴极射线的吸收的研究与后来其他的实验表明，如果将原子比拟为以电子为行星的小太阳系则原子内嘚空间，照比例说也必定象太阳系里的空间那么大在这个行星式的电子理论中，牛顿物理学给予我们的先入之见或许引导我们走得太遠了，以至超过事实所能保证的境界但是，就阴极射线与放射质点的贯穿性而论原子确是一个很空松的结构。
一个运动的电荷带着一個电磁力场由于它有能量，因而也必有惯性所以一个电荷具有一个类似质量的东西，也许就具有我们所谓物质的基本成分的本质如果以电荷为中心，画一小球以代表电子则与这球外的力场相联系的有电磁质量。J．J．汤姆生据数学分析表明除非电荷以极大速度运行，其电性质量为2e2／3r式内e为电荷，r为其半径因此，如果假定所有的电磁能量都在电子之外则根据已知的质量与电荷值，便可计算出其半径这样算得电子的半径为10[－18]厘米。如果假定半径r很小换言之，如果将电荷浓聚则某有效质量也增大（参看下面所说的新的研究）。与电子相当的阳性单元即氢的原子核，叫做“质子”它的质量，基本上等于原子的质量即阴电子的质量的1800倍。因此如果假定所囿质量都是有电性的，而原子核是围绕着一个点状阳电荷的球则原子核的半径就仅是电子半径的1／1800，或约为5×10－17厘米但须在此申明，這些估计是根据一项关于电荷分布的武断假定现在，这些估计的价值已经很可疑了
这些概念在当时虽有帮助，而现在已经经过修改泹是我们仍须假定氢原子是由一个单位的阳电核和其外围的一个阴电子所组成的。氨的原子核为四个质子及两个与之紧联的电子所组成洇为氢的原子量为1．008，而氦的原子量如阿斯顿所测量的，为4．002所以这个复核的形成，意味着一份质量的消失：4×1．008－4．002＝0．03及与之相當的能量的发射重原子的放射性分裂，放出能量因此我们认为一切原子部储有能量，当其分裂之时例如铀的原子分裂时，都能释放能量但是这里的推论又表明，氦还原为氢要吸收能量――要使氦核分裂就必须做功看来，轻的原子核形成时放出能量而重的原子核汾裂时也放出能量。这就可以解释：为什么重的原子核有放射性为什么自然界没有比铀更重的原子存在：它太不稳固了。由于a射线是飞荇的氨原子群所以，氦原子大概是组成其他较重原子的一部分材料氦原子本身虽是四个质子或氢核所组成，但其结合很牢固即使在a質点的冒险生涯中，也不能使它分离所以其他原子大概是若干阳电单位（大概是氦核，有时还带有氢质子）与若干数目较少的阴电子结荿的复核所组成的因为核内的电子的数目较少，核上呈现纯净阳电荷的数目n即等于莫斯利的原子序数。其余的电子存在于核心的外围因为在中性原子内，这些外围电子所荷的阴电的总和必须与核内的纯净的阳电中和所以n也代表原子外围电子的总数。
因为原子可被电離而且依其化学价，可获得一、二、三甚至四个单位的电荷所以可以在一个原子中加入或减去少数电子，而使其性质无根本的改变峩们可以假设这些电子位于原子的外围，别的电子在其内圈更有些电子则成为原子核的必要的部分，而且一般是其稳固的部分
以上说過，多数放射变化发射a质点而a质点又是质量为4的氦原子，带有两单位的阳电荷所以这种变化是原子核的崩溃变化。变化后的剩余物质量较原有的少四单位而且变化时放出两个阴性电子，以恢复其中性状态：结果便成为一个新原子与新元素了
哥本哈根的玻尔（N．Bohr）于1913姩在曼彻斯特的卢瑟福实验室工作时，首先将普兰克的量子论应用于原子结构的问题他的工作是以当时物理学家所公认的行星式电子论為根据的。
当时已经知道：如果我们所考虑的不是光谱中通常的谱线波长而是其在一厘米中的波数，则氢的复杂光谱呈现若干规律当時发现，所谓“振荡数”可以用两个项的差数表示第一项以发现者得名，叫做里德堡常数即每厘米109，678个波
这些关系完全是从经验得來的，最初是靠揣测最后才求得一项符合于实验结果的算术规则。但是玻尔却根据量子论提出了解释他指出：如果“作用量”只能以單位的整倍数被吸收，则在电子可以运行的全部轨道中只有某些个是可能的。在最小的轨道上作用量为一个单位或h，在第二轨道上莋用量为2h，如此类推
玻尔假设氢原子的一个电子有四个可能的稳定轨道，相当于以单位数递增的作用量如图13所表示的那样。图中的圆圈表示这四个稳定轨道而其半径表示电子从一个轨道跳至另一个轨道可能的六种跃迁。这里玻尔抛弃了牛顿的动力学，而值得注意的昰平方反比律仍可应用于假设围绕原子核运行的电子但是这些轨道本身又表现十分新奇的关系。一个行星可以在无穷多个轨道当中的任哬一个轨道上围绕太阳运动其实际的轨道为其速度所决定。可是玻尔假定一个电子只能在几个轨道当中的一个轨道上运动。它如果离開一个轨道必须立刻、好象不经过二轨道间的空间那样跳到另一轨道上去。由这个假设得出的理论上的结果与通过实验所确立的关于振荡数的经验规则相当符合。还可从这里计算出常数R的绝对值为每厘米109800波，与上面所说的最近测定的里德堡常数之值异常符合在这一階段，玻尔学说表现有其长远而成功的前途
辐射的各种不同的类型可以归因于原子结构的各不同部分。X射线的光谱大都不受温度或原子嘚化合状态的影响而可见光与红外及紫外光的光谱则与这两者有关。放射现象上面说过，是原子核的爆裂造成的现今所得的数据表奣X射线起源于原子核外的内层电子，而可见光与红外及紫外线则来自最外层的电子；这些外层电子比较容易脱离因而是和凝聚力与化学莋用有关系的。
假设一个或多个电子同时存在于互相化合的二原子内则可给化合作用以很好的解释。但如果围绕原子核而转动的电子理論来表示这种结合则未免困难，因此在1916至1921年间有人，特别是科塞尔（Kossel）、刘易斯（Lewis）与兰格缪尔试图创造静止的原子模型这种模型對于原子价与化学性质的解释是成功的，但要想阐明光谱则不得不创设牵强附会的假设了无论如何，当时的物理学家总是偏向于玻尔的動力的原子模型的
无论采取哪一种原子模型，电离电位的事实确是能级的基本观念的有力的证据。1902年勒纳德首先证明电子经过气体時，必具有一定最低限度的能量才足以产生电离。这最低的能量可以用电子为了获得其速度所必须降落的电位的伏特数来量度最近实驗的结果，如弗兰克（Franck）与赫兹关于汞蒸气的实验（1916－1925）证明当电位达到某一定伏特的倍数时，电离便达到某些明确的极大值同时气體的光谱也发生了变化。例如弗兰克与赫兹证明具有4．9伏特所产生的速度的电子使低压的汞蒸气发出具有一条明线的光谱。可以设想這条谱线相当于玻尔原子内电子从第一外层回到其正常状态的跃迁。自那时以后正象玻尔学说所预期的，已经发现许多“临界电位”哃突然出现的若干条或若干群谱线相当。萨哈（Saha）、罗素（Russell）、福勒（Fowler）、米尔恩（Milne）等研究了温度与压力对于光谱的影响他们用热力學的方法应用了这些新概念。所得结果在天体物理学上有很大重要性而且在恒星温度的测量方面揭开了新的一页。
图13所表示的圆形轨道仅是氢原子的一个初浅的模型。玻尔与索末菲（Sommerfeld）都证明椭圆轨道也可产生同样的系线光谱他们也研究了其他更为复杂的原子系统，泹数学上的困难很大因为互相吸引的三体的运动不能以有限的项数来表达。
关于玻尔原子的文献很多进展也很不少。其结果与光谱的粗略结构大体相合很足以使人相信这个学说在正确的途径上前进。但是这个学说虽然能说明氢和电离氦的线状光谱却不能解释中性氦嘚原子光谱的精细结构，以及其他重原子的复杂结构谱线的数目与电子从一能级到另一能级的可能跃迁数，不再相符于是一时极为成功的玻尔原子学说渐露破绽，到1925年就显然逐渐破产了
玻尔的原子模型，把电子比拟为运转的行星这个模型远离观察到的事实，超出万無一失的范围对于原子，我们只能从外面进行考察观察进去的与出来的东西，如辐射或放射质点等玻尔所描绘的是至少可以产生原孓的某些性质的一种机制。但是别的机制或许也可以产生同样的作用如果我们只见时钟的外面，我们可以想象有一套推动时钟指针的齿輪使指针的转动与我们所看见的相同。但是别人也可想象有另一套齿轮与我们所想象的一样有效。二者孰是孰非无人可以断言。此外仅仅研究一个体系中热量与能量的变化的热力学，也并不能利用原子观念所描绘的内部机制的图象
1925年，海森堡只根据可以观察到的倳实即原子所吸收或发射的辐射，创立了量子力学的新理论我们不能指定一个电子某一时刻在空间中所占的位置，或追寻它在轨道上嘚行踪因而我们无权假设波尔的行星式轨道的确是存在的。可以观察到的基本数量是所发出的辐射的频率与振幅以及原子系统的能级這些数量正是这个新理论的数学公式的依据。这一理论已经由海森堡、玻恩（Born）和约尔丹（Jordan）迅速加以推进并从另一观点由狄拉克（Dirac）迅速加以推进，而且证明从这一理论可以推出巴尔默关于氢光谱的公式，以及观察所得的电场与磁场对这一光谱的效应
1926年，薛定谔从叧一个角度来解决这个问题他发挥了德布罗意关于相波与光量子的研究成果，根据“质点由波动体系组成或者说只不过是波动体系而巳”的观点，导出另外一个理论这个理论，在数学上实与海森堡的理论等价他以为，运载这种波的介质具有散射性如透明物质之于咣，或高空电离层之于无线电波（413页）一样所以周期愈短，速度愈大而两种频率不同的波有同时共存的可能。
正如在水中一样一个單独的波的速度与波群或浪的速度并不相同。薛定谔发现：计算两个频率组成的波群的运动的数学方程式与具有相当动能与位能的质点嘚通常的运动方程式相同。由此可知波群或浪在我们面前表现为质点，而频率则表现为能量这就立刻导致最初出现在普兰克常数h中的能量与频率的不变关系。
两个振荡很快、以至不能看见的波可以因为相互干涉，而产生表现为光的一些“拍”正如两个音调相差不远嘚声晋，可以产生音调比任何一个都低的拍一样在含有一质子与一电子的氢原子里，波一定依照方程式的规定而存在而薛定谔发现，呮有在确定的频率即与观察到的谱线相同的频率的情况下，这些方程式才有解遇到较复杂的原子，玻尔学说本来已经失去效用薛定諤却还能求得频率的正确数目，以解释光谱的现象
如果薛定谔的波群中的一个很小，则无疑地可以指出表现这个波群的电子的地位但隨着群的扩大，电子可在波群之内任何地方因此位置便有某些不确定。这些原理在1927年由海森堡加以推广后来又由玻尔加以推广。他们發现：愈是想把质点的位置测定得精密些则其速度或动量的测定将愈不精密；反之，愈是想把质点的速度或动量测定得精密些则其位置的测定将愈不精密。总之我们对于位置的必然不确定度与对于动量的不确定度相乘，无论如何近似地等于量子常数h要同时确定两者嘚想法，似乎在自然界中找不到对应的东西爱丁顿将这一结果叫做测不准原理，并且认为这一原理与相对论有同等的重要性
新量子力學在习惯于革命的物理科学中又掀起了革命。海森堡、薛定谔和其他学者的数学公式是等价的我们如果满足于这些数学方程式，对于这個理论便会有相当的信心但是这些方程式所根据的观念，以及某些人给与它们的解释却根本互不相同。我们很难说这些观念与解释可鉯维持很久不过表现这些观念和解释的数学却是一个永久的收获。
古典力学已经成为量子力学的极限情况古典力学之所以不能解释原孓结构，是由于波长与原子的大小相近正象当光束的宽度，或其行程中所遇的障碍物的大小与波长相近时几何光学中所说的直线光束，也就失却其意义一样即使在这时，要把量子力学与古典动力学与麦克斯韦的电磁方程式以及与万有引力的相对论联合起来似乎也有鈳能。如果能够把知识作这样广泛的综合这种理论将成为自然科学中有历史意义的伟大综合之一。
薛定谔的理论必须联系电子的实验来栲虑这些实验，如德布罗意的理论所表示的证明一个运动的电子伴随有一系列的波。汤姆生的微粒起初被看做是漫无结构的质点，繼后被认为是电子一个阴电的简单单位，不管这具有什么意义但到了1923年和1927年，戴维森（Davisson）与耿斯曼（Kunsman）以及戴维森与革末（Germer当时在媄国工作）先后使运动缓慢的电子自晶体的表面反射，而发现它们具有波动系统的衍射性质同年稍后，J．J．汤姆生爵士的儿子乔治?汤姆生以一电子束通过一个异常之薄的比最薄的金箔还薄的金属片。我们知道质点流会在薄片后面的底片上产生一块模糊的影家，但波長与薄片厚度相近的波会产生明暗相间的圆环，与光线通过薄玻璃或肥皂膜所产生的衍射花样相似事实上，乔治?汤姆生所得到的确昰这种圆环这说明，运动的电子伴有一列的波这些波的波长仅是可见光的波长的百万分之一，而与有相当贯穿力的X射线的波长相近
根据理论，如果电子伴有一列的波则电子必须和这些波作协调的振动。因此电子也必有它的结构，它也绝不再是物质的成电的最小单位了即令在实验中也应该是这样。于是人们开始想象还有更小的部分数学的研究表明，电子的能量与波的频率成正比而电子的动量與波长的乘积为一常数。由于原子中仅有某些波长与频率所以，电子的动量也只能有某些数值并且不是连续地增加，而只能突跃地增加这个非连续性的表现使我们又回复到量子论。
要解释乔治?汤姆生的实验就需要假定电子具有双重性质：既是质点（或电荷），又昰波列上面说过，薛定谔走得更远而认为电子是一种波的系统。波的性质是不确定的波必须符合某些方程式，但可能不具有机械式嘚运动而这些方程式可能只符合概率的交替，这一项在正常波里度量位移量，可以给出电子出现在某一给定点的概率（机遇）
于是茬原子被分为电子之后三分之一个世纪，电子又被分为一未知的辐射源或一无形体的波动系统了昔日的坚硬而有质量的质点的最后一点痕迹已经消失，物理学的基本概念似乎已经归结为数学方程式了实验物理学家，特别是英国人对于这种抽象概念很是感觉不安，企图設计一种原子模型而从机械或电的角度去表达这些方程式的意义。但牛顿早已见到力学的最后基础绝不是机械的。
光线传播需要时间是丹麦天文学家勒麦（Olaus Romer）在1676年发现的。勒麦发现木星的一个卫星两次被食之间所经历的时间在地球背木星而行时较长，在地球向木星洏行时较短他由此估计光速为每秒192，000英里
五十年后，英国皇室天文学家布莱德雷从恒星的光行差求得与此一致的结果从地球轨道面仩的远星看地球，好象每年左右摆动一次在相继的两个半年中，它的摆动方向是相反的如果这颗星射出的光线击中地球，那么这条光線的瞄准方向必须在地球的前面少许正如射击飞鸟必须瞄准飞鸟的前面一样。所以如果星光现在射到地球真正位置的右边，则六个月鉯后便会射到它的左边这意味着：我们在不同的时季所看见的远星射来的光线，不是互相平行的在一年内看见虽好象在空间往返运动。从这个表面的运动可以计算光速与地球在其轨道运行的速度之比。
斐索（Fizeau）在1849年首先对光经过地球上的短距离的速度作了测量他将┅束光通过齿轮上两齿间的凹处，再于三、四英里之外用反光镜将光反射回来。如果齿轮不移动则反射回来的光束通过轮上的同一凹處，可在对面看到但如果将齿轮急速转动并调节其速度，则最后可找到一个速度使射回的光束恰被下一个齿轮所遮住。齿轮旋转这个尛角度所需的时间显然即是光束往返于齿轮与反光镜之间所经历的时间。
弗种设计了一个更好的方法使从S缝（图14）射出的光束略成会聚的形式，然后在平面镜R上反射而聚焦于凹面镜M上。这束光由M循原点射回如果R是静止的，则S缝的影象将形成于S缝的本身上然后以已知的速度使R急速转动，当光线往返于RM的距离时R镜已经转过了一个小的角度，因此光的回程RS’与RS不复叠合而转动了二倍于R镜所转的角度。于是测量SS’间的距离便可计算光往返于RM间所需的时间。
光速最新的测量结果比从前测量的稍小，即在真空内为每秒186，300英里或2．998×1010厘米或在1／1000的误差内取为3×1010厘米。
如果的确有光以太那样性质的东西那么由于它对于通过它的光要产生影响，显然应该可以测定其运動如果地球在以太中运动，而不扰动它则地球与以太之间必有相对运动。那么光随以太顺行时其速度必较其反以太逆行时为大；而總计起来，它往返横过以太流时也当较其一次顺流、一次逆流时为大。好象游泳一样往返对岸一次，必较顺流、逆流同游相等距离的凊形为速
这就是迈克尔逊（Michelson）和莫利（Morley）在1887年所作的有名实验的要点。他们将一块石头浮于水银之内然后将仪器装置在石头上面，以防振动光束SA（图比）行至玻璃片A时，一部分为其所反射一部分透射过去。这两部分光在B和D处又为B与D两镜所反射如果AB＝AD，则两道光的荇程也相等而在E处的望远镜内必可察见有干涉效应。今若没想地球朝SAD方向运动而不拖曳以太同行，那么以太将流过实验室也如风之鋶过树林，于是将使光经过ABA与ADA两行程的时间发生差异而所得的干涉条纹，将和以太相对静止时不在同一位置今若将这仪器转过一个直角，则AB成为运动的方向而AD和它垂直，这时干涉条纹应向相反方向移动。移动的总量为以上所说的两倍
但是迈克尔逊和莫利并没有观察到干涉条纹有可以度量的移动，于是断定地球与以太之间并无可以察觉的相对运动重复做这个实验的结果表明，在他们的假设下这種相对运动，必然小于地球在其轨道上的速度的十分之一地球好象拖曳着以太同行。
可是在以先行差计算光速时我们假设以太不被地浗在以太中的运动所扰动。而且洛治1893年在两个以（或超过）最大安全速度转动的重钢版之间测量光的速度，也未发现光速有任何改变甴此可见，质量这样大的东西并不拖着其附近的以太同行那末光行差的理论和从洛治实验中得出的推断，似乎又和迈克尔逊及莫利的实驗结果完全不一致了
当我们得到这样相反的结果时，如果我们还相信自然的统一性使我们就可以断定：我们的实验和我们对于起作用嘚原因的看法，总有一个发生了错谬；一个富有兴趣而且必需的观念上的革命就在我们的眼前只看我们能否领悟。
Gerald）提出来的又经过拉摩与洛仑兹加以发展。如果物质在根本上是带电的或者物质的确是靠电力结合在一起的，那么物质在带有电磁性的以太中运动时，茬其运动的方向上或有收缩的可能这种收缩除上述的现象之外，别无他法观察；一则因为效应太小再则因为我们用以测量的尺度本身吔受同样的收缩，因而在其运动的方向上长度的单位也变短了。所以迈克尔逊与莫利的仪器于转变方向后，也变更其大小以至与地浗经过以太时所产生的干涉条纹的移动相抵消了。
这种必需的收缩是容易计算的物体在以太流的运动方向上将按（l－u2/c2）1/2均告的比例收缩，式中u为物体和以太的相对速度c为不变的光速。
地球在其轨道上的速度为光速的万分之一如果在一年的某时这是它经过以太的速度，則迈克尔逊与莫利的仪器于转动一直角时将收缩二万万分之一这种微量的改变足以解释他们的结果。
这个问题停顿在这里若干年无论其原因何在，所有测量光速的企图不管是以太流顺行或逆行，都得到相同的结果即测得的速度没有可以觉察的改变。
1905年爱因斯坦教授对于这问题，从另外一个完全新颖的方向加以考虑他指出：绝对空间与绝对时间的概念是想象中的虚构，一种形而上学的概念而不昰直接由物理学的观察和实验得来的。我们经验所能及的唯一空间是用尺度上二刻度间的距离所规定的长度标准来测量的，唯一时间是鼡天文现象所规定的时钟来测量的如果我们的标准也发生了菲茨杰拉德收缩这样的变化，这种变化是我们觉察不到的因为我们和这些標准一道前进，也发生相同变化但是，以不同方式运动的观察者却是可以觉察到这种变化的所以时间与空间，不是绝对的而只是与觀察者相对的。
这样看来用任何仪器、在任何情况下测量，所得的光速总是一样的事实便不须解释了。必须承认这个结果是新物理學第一次发现的定律。这样可知由于时间与空间的性质，相对于任何观察者光总是以所测得的相同的速度进行。
这个测定的速度总是┅样的但是我们对空间、时间与质量作个别测量时，不论是时间、空间或质量都没有表现出我们习惯于预期的那种但常不变性迈克尔遜与莫利的仪器，用我们不变的标准（光速）对它加以检验在转动时并不表现长度上有变化。这是由于我们跟随着它运动但是，如果茬枪弹飞过时我们能足够准确地测量其长度，我们应发现它较静止时为短而且它的速度愈近光速，它的长度也就愈短
这个实验很难實行，但用相对性原理很容易证明：射弹的质量对于静止的观测者表现增大而且依照长度缩短的比例而增大。设mo为低速时的质量则高速u时的质量为mo／[1-u2/c2]，式内c为光速因此速度达到光速时，质量为无穷大质量的改变可以用实验证明。测定以近于光速的速度经过我们身边嘚射弹的质量是现代科学的奇迹之一。爆裂的放射原子所射出的B质点可以使其经过电场与磁场，而测量其速度与质量象测量阴极射線质点的速度和质量时一样。假设以速度不大的B质点的质量为1则下表第二行为：根据相对论计算的、速度近于光速的B质点的质量，第三荇为考夫曼根据实验测量所得的B质点的质量：
B质点为阴性的电子运动时等于电流。所以它们能产生具有能量与慣性的电磁力场J．J．汤姆生与西尔（G．F．C．Searle）按照这个推理的路线，计算过质量随速度增加的数值得到了相同的结果。所以质量的增加象菲茨杰拉德的收缩一样，是与电磁理论相符合的
而且根据相对性原理，质量与能量是等价的一份质量m，若以能量表之则为mc2，這里c是光速这也是与麦克斯韦的电磁波理论相符合的。按照这个理论电磁波具有的动量等于E／c，这里E表示它们的能量而动量为mc，于昰我们便又提出E＝mc2 了
由此可见，这些原理引出了新奇意外的结果如果我们在飞机（或以太机）内，能以近于光速的速度飞行则我们茬运动方向上的长度，据地上观测者的测量似已缩短，我们的质量似已增大而我们的时计也较一般的变慢。但是我们自己并不觉察有這些变化我们的尺子或已收缩，但是我们和我们四周的一切均已收缩所以我们不觉其变化。我们的法码或已增加质量但我们也是一樣地增加了。我们的时钟或许走得较慢可是我们脑里的原子也运动得慢了，所以并不知时钟走慢了
但是，因为运动是相对的地上的觀测者也正以我们对他运动的相等速度，对我们运动所以我们对他加以测量时，便会发现他的尺度、质量与时间也对我们表现变化，囸如我们的这些量对他表现变化一样自我们看来他好象在运动的方向上，产生了畸形的收缩具有与其身体不相称的质量，而在身心方媔迟钝得可笑；同时他对我们也有同样的观感双方都不觉得自己的缺陷，而对于对方的悲惨变化却看得很清楚
我们不能说两方的观测鍺哪一个是错误的。的确双方都是对的。长度、质量与时间并非绝对的量它们真正的物理数值，就是由测量所表示的它们对双方不┅样这一事实说明，它们的意义只能相对于某一观测者而规定绝对长度、绝对空间、绝对时间或甚至时间流动的观念都是形而上学的概念，远远超过观测或实验所表示或证明的
虽然如此，如柏格森（Bergson）所指出在哲学的意义上，对于一个随着某系统运动或在某系统内运動的人来说所度过的那段时间，即用以测量这个系统中的事件的时间具有其特殊的、独一无二的重要性。但是在物理的意义上时间與空间，单个来考虑则是随观测者的位置而定的相对的量。不过明可夫斯基（MinkoWski）于1968年指出，时间与空间的变化互相补偿因此，这两鍺的结合就是在这新世界里对于所有的观测者也都是一样的。我们惯于想象的空间有长、宽、高三维，而明可夫斯基指示我们必须紦时间看做是“时空结合体”里的第四维，一秒钟相当于186000英里，即光在这时间内所行的距离正如欧几里得几何的连续空间中，两点的距离无论如何测量都不变更一样，在这新的时-空连续区里两个“事件”之间可以说有一个包括时间与空间的“间隔”，这间隔无论何囚测量都有它真正绝对的数值。我们觉得在这个变化不定的世界中在这里找到了一种稳固的东西，因而想在这个相对性的王国内去寻求其他能保持其绝对性的量在我们已知的量里，我们认为下面几个仍属绝对的量：数热力学的熵，以及作用（作为量子的能量与时间嘚乘积）
在空间与时间互不相干的旧世界里，人们习惯于把三度空间的整体看做是同时随着时间过去的世界的过去和将来之间，好象隔着一个“现在的平面”这个平面在同一刹那间伸展至空间的全部。但自1676年勒麦发现光以有限的速度进行以后人们必定认识到，同时絀现的星星实际上存在于不同的过去时间（现其不同的距离而定）至今才同时为人所看见；这样“同时”的意义便消失了。昔人信念中嘚绝利的“此时”变成仅仅是相对的“所见的此时”了
科学中最近的发展已增强了相对性的观念。假设一位以光速旅行的人游历星球，而在一年以后重返地球在我们看来，在他飞行对其质量好象大至无穷，而其脑筋的反应慢至无穷我们觉得长了一岁，而他则以为時间毫未过去他还停留在我们去年的“此时”。由此可知认为过去与未来为一平面所划分，这个平面对于所有地区和所有人类都一样这一类概念必须摈弃。必须从爱丁顿所谓的“此地－此时”（here－now）的一点在空间绘出几条“所见的此时”（seen－now）线，与时轴（time－axis）成┅角度而这个角的正切等于光速。在这样绘出的三维面（类似于二维的一对锥形或滴漏形的曲面）内任何一处我们可以找到一个绝对過去与绝对未来。在此以外事物可以在任何观测者都觉得是不同的时间中同时存在。将过去和未来分开的劈形中立区可以叫做绝对的现茬或绝对的地处视我们从时间的角度还是从空间的角度去看它。
我们凭直觉意识到的时间自过去到未来的流动在可逆的物理学中，是沒有对应的普通动力学系统（无论其为地上的或天文的）的运动方程式，从正反两个方向去了解都一样；我们不能从牛顿的公式说明行煋朝哪一方向围绕太阳运行
但是，在热力学第二定律和孤立系统中熵循一个方向向极大值增加的例子里我们可以找到一个只能向一方進行的物理过程。因为互相冲撞而形成的分子的无规律散射只能使这些分子接近于误差律所规定的分配速度。除非我们召唤麦克斯韦的“魔鬼”把各个分子控制起来或守候长久的时期，以待分子因巧遇而联合成群否则，只有赖时间的倒流才能使这个混杂的过程逆转洳果我们看见速度相等的分子逐渐类聚成群，我们可断言时间在倒流热力学第二定律，熵增大的原则说明一个重要无比的自然过程，楿当于人类意识中时间一去不回头的前进
1894年，都柏林的菲茨杰拉德说：“重力可能是由于物质的存在使以太结构发生变化所致”这句鼡旧物理学的语言说出的话，表达了爱因斯坦1915年把广义相对论应用于万有引力所得的结果他证明空间的性质，尤其是光的传播现象表明除非是在无穷小的区域内，明可夫斯基的时－空连续区和黎曼的空间相似而不是和欧几里得的空间相似。
在这种时－空里有些天然蕗线，同三维空间里我们所惯于想象的，物体不受外力作用时所走的直线一样既然抛射体向地球坠落，行星围绕太阳运行可见这些蕗线靠近物体时即发生弯曲。因此在物质的附近，必定有某种类似“时－空曲率”的东西存在另一物体进入这弯曲的区域时，即循一條一定的路线走向或环绕这团物质而运行的确，当我们从质量的角度而不是从电的角度去着想时现今所谓物质的意义，不过是有这种曲率存在的时－空区域而已如果我们阻止这第二物体的自由行动，如借椅子或地面的分子的冲撞使其停止的话我们就是对它施力，但這物体却觉得这是由于它自身的“重量”所造成的
这种效应容易用电梯加以说明。当电梯开始上升时它受到一个加速度。这加速度在塖客看来好象是其体重的暂时增加；增加之量，的确象普通重量一样可用弹簧秤去衡量的。加速度的效应与所谓万有引力场中的暂时增加的效应完全相同而且现在还不可能用我们已知的任何实验方法把这两个原因区别开来。
不过如果现在让这电梯自由坠落，乘客将鈈会感觉他们在运动如果有一乘客释放其手中的苹果，它不会比电梯坠落得更快而仍将留在乘客身旁。这个首次把相对论运用于万有引力的“等价原理”是爱因斯坦在1911年提出来的，数学上的困难是几年以后才得到解决的
由此可见，牛顿关于万有引力的假设可以是不需要的物体向地球坠落或围绕地球而运行，也许只是跟着它在时-空弯曲区域内的自然路径运行而已
计算表明，这个理论的推论与牛顿嘚理论大致相同――就一般观测的精确度而言，大体上是一样的但是，对于一两个现象却可以设计一种决定性的实验。其中最有名嘚一个是光线为太阳所偏折的观测根据爱因斯坦的理论，算出的这种偏折度是根据牛顿的理论算出的二倍观测这种微小偏折的唯一方法，是在日全食时拍照太阳圆面附近的星象1919年日全食时，爱丁顿、克罗姆林（Crommelin）分别在几内亚湾的普林西比岛和巴西两处进行了这一观測结果表明接近太阳的星象，同远离太阳的星象相比有所移动，而且移动之量适与爱因斯坦的理论相符合
其次，水星轨道每世纪有42角秒的差异是牛顿的理论所不能解释的，但为爱因斯坦所阐明他算得的数字为43角秒。
第三按照相对性原理，原子在万有引力场内振蕩应当较缓慢平均说来，太阳光谱中的谱线由于太阳上的重力较强，与地上相当光谱的谱线相比应该向红色一端移位。这个预期的迻位很难查出但是实验数据的比较。表示其确实存在在密度大的恒星的光谱内这种位移较大，有人已经在假定其为真确的前提下应鼡这一学说来测量恒星的密度。
由此可见要想作精密的计算，牛顿的理论是不及爱因斯坦的理论的在量子论与相对论两个方向上，现玳物理学似乎正在摆脱伽利略时代以来一向指导物理学而卓有成就的基本概念新的思想须有新的工具去表达。在某些方面事情已经很清楚，领导现代科学经过两个光荣世纪的牛顿动力学已经证明不足以担负现今知识所赋予的任务了。就连原来是古典力学基础的物质的概念至今也归于消失。所谓物质占有空间而历时不灭的基本观念今已失其意义，因为空间和时间既非绝对的亦非实在的了。现今所謂物质只是时－空中发生的一串事件，以未知的而或有因果关系的方式相联系由此可知，相对论已加强了最新原子理论所得的结果犇顿的动力学仍能预测物理现象至高度的精确，仍能解决天文学家、物理学家与工程师的实际问题但作为最终的物理概念，他的理论只留其荣誉于历史中了
从广义相对论推导自然定律的最好方法或许就是1915年希尔伯特（Hilbert）所应用的最小原理。亚历山大里亚的希罗曾发现反射光所走的路线常使其所经行的总距离为最小值。十七世纪费马把这一原理发展成为一个普遍性的原理――最短时间原理百年以后，莫佩屠斯、欧勒与拉格朗日又把它发展为动力学的最小作用原理而哈密顿于1834年表明，一切万有引力的、动力学的和电的定律都可以表达為最小值的问题希尔伯特证明：按照相对论原理，万有引力的作用在于使时－空的总曲率成为最小值或如惠特克（Whittaker）所说：“万有引仂不过是代表宇宙要伸直自己的一种连续努力而已。”
广义相对论马上就废弃了由万有引力而生机械力的观念重力成为时－空的一种度規性质。但是带电或磁化的物体仍然必须看做是受了力的作用韦耳（Weyl）等人曾企图把电磁体纳入广义相对论理论中，但未完全成功1929年，爱因斯坦宣布他研究出一种新的统一力场理论。这种理论认为空间是一种介乎欧几里得空间和黎曼空间之间的东西这样一来，电磁仂也就成了时－空的一个度规性质
1929年，爱丁顿宣布他在另一个问题上把不同概念协调起来。电子的电荷e以hc／2xe2的组合形式出现在两个电孓的波动方程式里式内h为量子的作用量，c为光速爱丁顿根据量子论与相对论算得这个组合式的数值为136，而根据米利根最近测得的e值算得这个组合的值为137．1。这里的误差已超过实验的可几误差但其近似也颇饶兴趣。的确所有这一切现代的概念很有可能在一个新的物悝的综合下统一起来。
本书第六章所叙述的热力学的基本原理引导汤姆生与焦耳对气体的自由膨胀进行实验因而促成绝对温标与氢和氨嘚液化（234页）。以后的年代里这些方法被应用到工艺上去，于是为工业提供大量的液态空气与其他液态气体并使物理学家、化学家、笁程师得到极低的温度。在大气压力下氢的沸点为－252．5℃，氦的沸点为－268．7℃这里可以有趣味地指出，1931－1933年间卡皮查（P．L．Kapitza）为液囮氢与氦设计了一种新型的绝热仪器。这是一种具有松弛活塞的往复机气体在液态空气或氮里冷却，在机器内受到25－30个大气压然后使其从活塞和圆筒之间的缝隙间逃逸出去。这样气体就得到进一步的冷却终于为汤姆生－焦耳的方法所液化。利用现代仪器所造成的低温离绝对零点还不到一度的几分之一。
泰勒（Geoffrey Taylor）爵士用数学方法与实验方法研究而且接近于提出一种完善的理论。他的研究结果在很多方面可以应用于湍性流体在管道里的流动以及晶体的受范形变在气象和航空上，用途尤广
卡皮查于1924、1927年和以后的年代中，先在剑桥、後在莫斯科提出了一个测定金属的磁性和其他某些磁效应的新方法这个方法的基本特点是在若干分之一秒的时间内，给绕在试件上的测試线圈通以强大电流快速工作的目的是为了避免过热；在通电时间内，实验是依靠自动装置来进行的起初，电源是用一组缓慢充电、赽速放电的蓄电池；后来用一台2000千瓦的单相交流发电机当发电机通过测试线圈短接时，电能量的供给是依靠储藏在发电机转子里的动能当电动力等于零时，自动开关接通了电路；当电动力再一次等于零时自动开关就将电路断开。这样一来仅仅半周波交变电流起作用，作用时间大约为1／100秒发电机的绕
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本公司专业从事稀金属废料回收以含金、银、钯、铂、铑、锗、钌等废料、废渣、废液的回收、冶炼、加工、提纯为主业，兼营相关的环保咨询服务在能满足企事业单位对生产性废料及淘汰物资处理的要求下，同时协助客户做好ISO14000的环保资质认证工作多年来凭着精湛的回收提纯技术，为客户创造了经济价值
基本原理是将含金废水导进电除尘器中，电解法时阳极氧化周边造成弱电解质反映使金离解并在負极上堆积。打槽电消除将器皿中的废水加温至90℃上下以不锈钢板作电级，在5~6伏工作电压下开展电当负极上的金堆积到一定薄厚后，刮除出来经冶炼即得金锭闭槽电解法是在工作电压2.5伏时开展电解法，水溶液金投成分减少到规定值后再换新的含金废水再次电解法，矗到负极上的金堆积一定薄厚才行开启提设备，从负极上刮下金泥风干后冶炼浇铸（2）换置法：先加将含金废水碱化至pH=1~2随后用纯净水稀释液5倍（假如自身是清洗水的则已不稀释液），然后用锌丝换置直到完全反应才行后搜集金泥，用纯净水清洗至中性化经盐酸解决，风干溶炼成锭
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尤其是在原油质量大化提升和Pd資源趋于紧张价钱上升的将来提升废催化剂收购
的科学研究并将成效尽早用以笁业生产是一项极其急迫的每日任务。钯碳催化剂的积垢氧化还原反应的不良反应会转化成一些高分子材料有机化合物及其电化学腐蚀物質这种副产品的黏性很大，吸咐在催化剂表面和微孔板内遮盖了一部分催化剂活性管理中心，阻拦了加氢裂化反映在空气氧化模块開、泊车时，这种黏性化学物质的含量高些会造成催化剂降解。钯碳催化剂（1）当原材料中常含的杂质浓度过高时活性管理中心钯与殘渣融合，导致合理活性管理中心浓度值降低催化剂出現状况，需历经一段时间的酯化才可以慢慢修复活性
利率层面，美金近差不多兑其他展现小幅度的涨跌互见情况，销售市场静候FOMC申明能源需求层面，纽约油价连增四天至17月高些数据调查报告英国上星期库存量料降低150万桶。综合性看来黄金价格昨天以后波动下降，夜间起伏略微变大整体再次展现下挫行情。股票消息宁静美元指数震幅也减尐，销售市场主要表现相对性慎重技术性表面看，早期工作压力线不断下滑现阶段坐落于1165美金周边部位，黄金价格则不断沿此线运作这一行情合乎大家的预估，股票短线支撑线在1150美金周边但股票短线将要迈入变化，越过早期工作压力线是反跳的步；中后期看来目湔金价运作发展趋势依然偏空，但在美联储加息落地式、利空出尽后黄金价格很有可能迈入方位挑选，中心线阻力位在0至1215美金周边中後期支撑点坐落于0至一美元周边。
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