 《三思科学》电子杂志
第三期,2001年9月1日
目 录
封面
封面故事
[逍遥]干细胞漫谈
读者意见
环保和全球变暖
新闻
月影传说
118号失踪事件
冰与暗的彼端
我们在害怕什么
求知
[沈建其]质子、中子里有些什么
[异调]称球问题
——经典智力题推而广之三
一、问题
二、记号
三、每个球都已知可能为轻或
可能为重的情况
四、问题的解答
五、四十个球的例子
[九歌]行为生物学常识(连载)
——行为的生物功能和进化
[逍遥]生命之旅(连载)
1、序言:从肉包子开始
2、噩梦般的鸡蛋
3、主旋律
[柯南]核聚变的魔瓶
多媒体:月相演示
译述
《科学的谬误》选译
1、四大元素
2、氧气的错误
《科学美国人》:
纳米机械的过去和未来
观点
[陶世龙]从《地外文明曾经光临泰山》
看今日之学风与文风
[刘华杰]“遍历”人生:
关于女巫的博士学位
历史
[刘华杰]理性的彷徨(连载)
七、约瑟夫森
八、爱因斯坦支持ESP吗
参考文献与说明
[异调]ENIGMA的兴亡(二上)
[碧声]寻访巨石阵
书评
[逍遥]未来的世界
——读《基因天堂》有感
[碧声]科学在谬误中前行
——读《科学的谬误》
[祝晓崑]留住你的脚步
——读《时间的观念》
[柯南]彗星回归之日
——读《面向全体美国人的科学》
辨伪
[石青]火星上的人脸
——25年传奇的破灭
[方舟子]破解罗斯威尔事件
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118号失踪事件
——得而复失的第118号元素Uuo
柯南 |  |
在普通人眼中,劳伦斯—伯克利国家实验室的科学家或许应
该感到尴尬:他们发现的第118号元素居然在眼皮子底下消失了。
或许,事实上这个元素根本就没有出现过。
故事要从两年前,或者说,要从上个世纪40年代讲起。我们
这个世界是由各种元素组成的。在大自然中——至少是在地球上
——一共可以找到94种元素,其余的元素仅仅在科学家们的实验
室中出现过,它们有一个共同的名字叫做人造元素。
科学家寻找新元素的热情不亚于探险家寻找宝藏的热情。通
常,科学家是用两种方法“制造”元素:一种被称为中子俘获反
应——通过长期用中子照射铀元素而得到原子序数大于铀的元素
(超铀元素),比如镄;另一种方式称为带电粒子核反应——科
学家利用加速器产生的高速粒子轰击靶元素,这样也可以得到超
铀元素。
无论是用那种方法,随着时间的推移,越来越多的元素被科
学家制造了出来。当然,也有一点小小的麻烦:元素的原子序数
越大,它的半衰期就越短。镎的一种同位素的半衰期可以长达
2.2×109年,然而108号元素的半衰期竟然只有毫秒级。这意味着
你也许永远也无法拥有几公斤这样的元素——它们衰变的实在太
快了。按照这个趋势发展下去,元素周期表很可能走到尽头。
上个世纪六十年代,科学家提出了一种叫做“稳定岛”的理
论理论,这种理论认为,存在着一个区域,在这个区域内的超重
元素是相当稳定的,它们的半衰期甚至可能达到1015年。
40多年以来,科学家们一直在执著的寻找着这块“稳定岛”。
通过重离子合成反应是比较可行的一个途径。波兰Soltan核物理
研究所的一位访问学者提出,使用氪离子轰击铅靶有可能得到
118号元素。
1999年,劳伦斯—伯克利国家实验室的科学家按照这个理论
进行了实验。科学家使用了一个88英寸(约2.24m)的回旋加速
器连续对铅靶轰击了11天,使用的炮弹当然是氪离子。终于,他
们观察到了一系列高能量的α粒子和第116号元素——按照理论,
这意味着他们发现了第118号元素,当然,118 号元素存在了不
到一毫秒的时间。
这真是一个好消息,原本科学家们不太相信这个氪—铅“冷
聚变”反应,而实验证明这个理论是对的;另一方面,这也说明
了所谓的“稳定岛”确实存在。劳伦斯—伯克利国家实验室的研
究小组把这一结果报告给了《物理评论快报》(Physical Review
Letters),1999年6月9日出版的《物理评论快报》报道了他们的
发现。
事情看起来一切正常,劳伦斯—伯克利的研究小组甚至已经
把目光投向了下一个元素:第119号元素。剩下的工作就是由世
界上的其他科学家重复他们的试验,制造出更多的第118号元素。
参加这项工作的科学家来自德国达姆施达特的重粒子研究院(GSI)、
法国国家重粒子加速器(GANIL)和日本的物理与化学研究院(RIKEN)。
然而,这件事并非人们想象的那样简单,德国、法国和日本
的研究组无论如何都不能制造出第118号元素——新元素产生的
几率实在太小了,任何不确定因素都可能使实验完全失败。劳伦
斯—伯克利的研究小组回过头来重复做这个实验,结果他们自己
也制造不出这种元素了。
第118号元素在元素周期表上离奇的消失了,再没有比这离
奇的失窃案更令人困惑。劳伦斯—伯克利的研究小组于是重新分
析了1999年的原始实验数据。分析的结果表明,所谓“发现118
号元素”的结论是不成立的,实验数据并不能表明他们曾经观测
到了理论预测的α衰变。
于是,在今年8月,劳伦斯—伯克利的研究小组向《物理评
论快报》再次提交了一份报告,宣布撤回他们对该项研究的已发
表的声明。研究组的成员表示,他们还不知道到底是什么原因造
成了这次事件,已经有了好几个对此事的解释,然而它们全都不
十分可靠。因此,现在还不能断言到底为什么第118号元素得而
复失。
不过这件神秘的“失窃案”倒是说明了一个道理:科学不是
永远不犯错误,然而科学有自我纠错机制,这就确保了科学最大
的正确性。得出事实的科学实验应该是可重复的,如果不可重复,
科学就不能接受它。可重复性是科学最根本的一条准则。另外一
个例子是磁单极:有人曾经声称在单次观测中发现了磁单极的踪
迹。但是仅凭这一项证据并不能证明磁单极的存在,无论这项证
据是实验的误差造成的,或者确实是真的。只有如此,才能保证
我们得到的事实是客观的。
看起来,第118号元素还要失踪一段时间,它或许真的存在,
抑或只是演算纸上的幻觉。到底是谁“偷走”了第118号元素?
科学家恐怕要大伤脑筋了。
PhysicsWeb News的相关报道
劳伦斯—伯克利试验室“发现”118号元素的网页
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