在蒙特利爾的麥克吉爾大學(xué),新西蘭出生的年輕人歐內(nèi)斯特·盧瑟福對新的放射性材料產(chǎn)生了興趣。他與一位名叫弗雷德里克·索迪的同事一起,發(fā)現(xiàn)很少量的物質(zhì)里就儲備著巨大的能量,地球的大部分熱量都來自這種儲備的放射衰變。他們還發(fā)現(xiàn)放射性元素衰變成別的元素--比如,今天你手里有一個鈾原子,明天它就成了一個鉛原子。這的確是非同尋常的。這是地地道道的煉金術(shù);過去誰也沒有想到這樣的事兒會自然而自發(fā)地發(fā)生。
盧瑟福向來是個實用主義者,第一個從中看到了寶貴的實用價值。他注意到,無論哪種放射物質(zhì),其一半衰變成其他元素的時間總是一樣的--著名的半衰期--這種穩(wěn)定而可靠的衰變速度可以用做一種時鐘。只要計算出一種物質(zhì)現(xiàn)在有多少放射量,在以多快的速度衰變,你就可以推算出它的年齡。他測試了一塊瀝青鈾礦石--鈾的主要礦石--發(fā)現(xiàn)它已經(jīng)有7億年--比大多數(shù)人認(rèn)為的地球的年齡還要古老。
1904年春,盧瑟福來到倫敦給英國皇家科學(xué)研究所開了一個講座--該研究所是倫福德伯爵創(chuàng)建的,只有150年歷史,雖然在那些卷起袖子準(zhǔn)備大干一場的維多利亞時代末期的人看來,那個搽白粉、戴假發(fā)的時代已經(jīng)顯得那么遙遠(yuǎn)。盧瑟福準(zhǔn)備講的是關(guān)于他新發(fā)現(xiàn)的放射現(xiàn)象的蛻變理論;作為講課內(nèi)容的一部分,他拿出了那塊瀝青鈾礦石。盧瑟福很機靈地指出--因為年邁的開爾文在場,雖然不總是全醒著--開爾文本人曾經(jīng)說過,要是發(fā)現(xiàn)某種別的熱源,他的計算結(jié)果會被推翻。盧瑟福已經(jīng)發(fā)現(xiàn)那種別的熱源。多虧了放射現(xiàn)象,可以算出地球很可能--不言而喻就是--要比開爾文最終計算出的結(jié)果2 400萬年古老得多。
聽到盧瑟福懷著敬意的陳述,開爾文面露喜色,但實際上無動于衷。他拒不接受那個修改的數(shù)字,直到臨終那天還認(rèn)為自己算出的地球年齡是對科學(xué)最有眼光、最重要的貢獻--要比他在熱力學(xué)方面的成果重要得多。
與大多數(shù)科學(xué)革命一樣,盧瑟福的新發(fā)現(xiàn)沒有受到普遍歡迎。都柏林的約翰·喬利到20世紀(jì)30年代還竭力認(rèn)為地球的年齡不超過8 900萬年,堅持到死也沒有改變。別的人開始擔(dān)心,盧瑟?,F(xiàn)在說的時間是不是太長了點。但是,即使利用放射性測定年代法,即后來所謂的衰變計算法,也要等幾十年以后我們才得出地球的真正年齡大約是在10億年以內(nèi)。科學(xué)已經(jīng)走上正軌,但仍然任重而道遠(yuǎn)。
開爾文死于1907年。德米特里·門捷列夫也在那年去世。和開爾文一樣,他的累累成果將流芳百世,但他的晚年生活顯然不大平靜。隨著人越來越老,門捷列夫變得越來越古怪--他拒不承認(rèn)放射現(xiàn)象、電子以及許多別的新鮮東西的存在--也越來越難以相處。在最后的幾十年里,無論在歐洲什么地方,他大多怒氣沖沖地退出實驗室和課堂。1955年,第101號元素被命名為鍆,作為對他的紀(jì)念。"非常恰當(dāng),"保羅·斯特拉森認(rèn)為,"它是一種不穩(wěn)定的元素。"
當(dāng)然,放射現(xiàn)象實際上在不停地發(fā)生,以誰也估計不到的方式發(fā)生。20世紀(jì)初,皮埃爾·居里開始出現(xiàn)放射病的明顯癥狀--骨頭里隱隱作痛,經(jīng)常有不舒服的感覺--那些癥狀本來肯定會不斷加劇。但是,我們永遠(yuǎn)也無法確切知道,因為他1906年在巴黎過馬路時被馬車撞死了。
瑪麗·居里在余生干得很出色,1914年幫助建立了著名的巴黎大學(xué)鈾研究所。盡管她兩次獲得諾貝爾獎,但她從來沒有當(dāng)選過科學(xué)院院士。在很大程度上,這是因為皮埃爾死了以后,她跟一位有妻室的物理學(xué)家發(fā)生了曖昧關(guān)系。她的行為如此不檢點,連法國人都覺得很丟臉--至少掌管科學(xué)院的老頭兒們覺得很丟臉。當(dāng)然,這件事也許跟本書不相干了。
在很長時間里,人們認(rèn)為,任何像放射性這樣擁有很大能量的現(xiàn)象肯定是可以派上用場的。有好幾年時間,牙膏和通便劑的制造商在自己的產(chǎn)品里放入了有放射作用的釷;至少到20世紀(jì)20年代,紐約州芬格湖地區(qū)的格倫泉賓館(肯定還有別的賓館)還驕傲地以其"放射性礦泉"的療效作為自己的特色。直到1938年,才禁止在消費品里放入放射性物質(zhì)。到這個時候,對居里夫人來說已經(jīng)為時太晚。她1934年死于白血病。事實上,放射性危害性極大,持續(xù)的時間極長,即使到了現(xiàn)在,動她的文獻--甚至她的烹飪書--還是很危險的。她實驗室的圖書保存在鉛皮襯里的箱子里,誰想看這些書都得穿上保護服。
多虧第一代原子科學(xué)家的獻身精神和不懼高度危險的工作,20世紀(jì)初的人們越來越清楚,地球毫無疑問是很古老的,雖然科學(xué)界還要付出半個世紀(jì)的努力才能很有把握地說它有多么古老。與此同時,科學(xué)很快要進入一個新時代--原子時代。