大家看这容器里的液体,是经过三次离心提纯的树脂胶体,其中悬浮着直径约1微米的均匀粒子。
“通过高倍显微镜,我们能清晰观测到这些微米级粒子的无规则运动——这就是随机运动,其本质是液体分子持续不断的无规则撞击导致的。”
他调整中间一台显微镜的焦距,又示意工作人员将另外两台推向台前,让前排的学者轮流观察:
“前排的各位可以过来看看,亲眼确认粒子的运动状态。后排的朋友不用担心,我这里有提前绘制的粒子运动轨迹图。”
说着,他拿起几张绘有黑色圆点和折线的坐标纸,贴在投影仪上——圆点是粒子不同时间点的位置,折线是运动轨迹,密密麻麻却能清晰看出无规则的跳跃趋势。
“这种运动看似随机,实则遵循固定的物理规律。”苏文拿起记录纸,切换到了投影仪上面。
“我们已经提前测量了关键参数:25℃下胶体的粘度、粒子半径、还有粒子在不同时间段的位移数据,通过这些宏观可测的物理量,我们能反向推导微观粒子的数量。”
他转身在黑板上写下核心公式,并标注出各参数的含义:
“这个公式的逻辑很简单,
“通过扩散系数与分子热运动的关联,将宏观的位移、温度、粘度,与微观的【元粒常数】联系起来——只要代入数据,就能算出1摩尔物质中包含的原子或分子数量。”
“而所谓的摩尔(这个世界‘一些’这个单词的头四个字母),就是……”
在苏文讲解的差不多告一段落后,前排一名正在观测显微镜的中年法师举起了手——不过虽然是提问,但他的语气却极为恭敬:
“执政大人,我冒昧请教。原子若真如您所说那般微小,宏观测量的误差会不会极大?仅凭几个参数推导,得出的结果能保证准确吗?”
苏文温和地回应道:“这是个很好的问题。
“我们做了三组平行实验,分别用树脂、金属粉末、植物纤维三种不同材质的胶体粒子,最终测得的结果误差不超过5%,这说明实验数据具有稳定性。”
话音刚落,又一名学者举手:
“执政大人,您说花