第449章 密立根（2 / 2）

        “连你都知道？”密立根讶道。

        <div  class="contentadv">        李谕说：“一个月我刚收到最新的一批杂志，进行了报道。”

        密立根说：“虽然卡文迪许实验室的汤姆逊主任以及威尔逊先生已经做过多次基本电荷量的实验，但我还是不认同他们的结果，因为我仔细研究过他们的论文，实验过程有无法消除的误差。”

        李谕点点头：“我看过，他们使用的方法是云室，测量的实际上是整个云雾中离子电荷的平均值，并不准确。”

        “所以即便世界最优秀的卡文迪许实验室已经得出结论，我仍旧无法接受。”密立根说。

        李谕问道：“你已经开始了实验？”

        密立根说：“你要看一下吗？”

        “荣幸之至。”李谕说。

        密立根在前面带路：“能让当今世界顶级的科学巨子指点，对我也有收获。”

        后世评出过十大最美物理实验，密立根测量基本电荷的油滴实验位列其中。

        但在他之前，电子刚刚发现那天起，科学家就在做这个实验，因为科学界很清楚，只要得到基本电荷量的准确数值就会瞬间让原子物理上一层楼，许多公式也能大大推进。

        这个小东西挺关键，并且能够直接证明电子这个比原子还要小的微粒存在，意义非凡。

        来到密立根的实验室，李谕发现他目前还是在重复威尔逊的实验。

        密立根说：“从去年开始，我不满于威尔逊实验值那样大的变化幅度，因此又重复他的实验，但并未得到比他更一致的结果，有些使人很失望。”

        科学就是这样，前方一团迷雾，想要推翻别人，至少要先达到对方的成果。

        此前威尔逊得到的基本电荷量数值是1.03×10^-19库伦，后世的精确结果是1.6左右，相差得有点大。

        李谕说：“要想用威尔逊的方法做出稳定结果，要花不少时间。再设计新的实验方案，恐怕还要花费数年。”

        密立根似乎早就有这个心理准备：“我已经找好助手，并且让学校将教学任务减到最少，势必完成这项研究。因为在所有物理常数中，有两个具有突出的重要性，一个是光速，它出现在理论物理学的许多基本方程之中；另一个则是最终的，或者说是基本的电荷量。”

        这是密立根的原话。

        但李谕立刻意识到，光速的测量是同在芝加哥大学的迈克尔逊完成；而基本电荷量的测量则由他密立根完成。

        这不就一下子把芝加哥大学的地位抬上去了，顺便也能让一直瞧不起美国科学界的欧洲看看。

        似乎世界的物理中心瞬间移到了芝加哥。

        密立根拿出自己的一些实验结果给李谕看，李谕心中知道基本电荷量的准确数据，所以看了一眼后就说道：“威尔逊的方法已经到达极限，必须改进。我认为最关键的就是实验介质的重新选取。”

        密立根问道：“实验介质？”

        李谕说：“如果用不能挥发的材料代替以往实验用的水滴或者乙醇，将会明显减少蒸发的影响，从而让实验精度大大提高。”

        密立根似乎打了一个冷颤，激动道：“天才的设想！”接着沉思道：“但需要重新制作一套仪器，这件事又比较麻烦……”

        密立根油滴实验最关键的地方就是把水滴换成油滴，同时又能够想办法测出极小油滴（甚至小到接近空气分子大小）所带的电荷量。

        就算李谕不告诉他，实验物理超级大神卢瑟福很快也会给他这个提醒。

        而且李谕对这个实验不感兴趣。

        物理专业在本科阶段都会做这个实验，真的超级麻烦，估计七八成的人都是靠改数据通过。

        而现在连实验仪器都没有，和之前提到的X射线、放射性研究一样，此时必须先造出精密的实验仪器来才能继续做实验。

        密立根后来做实验用的仪器相当之简陋，这还是他花了两年时间才造出来的。

        用这套仪器观测起来同样麻烦，有时候仅仅一个油滴的观测就需要五六个小时。

        密立根花了七八年时间才完成油滴实验，——而且还有两个为后世所诟病的巨大瑕疵，乃至被很多大佬当成了反面教材。

        因为密立根实际上最终得到了140多组数据，但他在提交报告时只选了其中的58组。

        在科学实验中很忌讳这一点，因为会掺杂主观臆断。

        只要不是人为因素，多大的误差都应该接受，这才是做实验。密立根却删除了自己觉得误差太大的数据。

        此后费曼对这件事极力批评，声称完全没有科研精神。

        可以发现，此后不少人重复密立根的实验，结果只是与他差一点点；大家觉得密立根是权威，所以都会修改自己数据。

        这可给实验物理学开了一个超级不好的头。

        费曼在1974年加州理工的毕业典礼中直接称这种做法为“草包族科学”：

        “从过往的经验，我们学到了如何应付一些自我欺骗的情况。举个例子，密立根做了个油滴实验，量出了电子的带电量。他的资料有点偏差，因为他用了个不准确的空气黏滞系数。

        于是，如果你把在密立根之后、进行测量电子带电量所得到的资料整理一下，就会发现一些很有趣的现象：把这些资料跟时间画成坐标图，你会发现这个人得到的数值比密立根的数值大一点点，下一个人得到的资料又再大一点点，下一个又再大上一点点，最后，到了一个更大的数值才稳定下来。

        为什么他们没有在一开始就发现新数值应该较高？——这件事令许多相关的科学家惭愧脸红——因为显然很多人的做事方式是：当他们获得一个比密立根数值更高的结果时，他们以为一定哪里出了错，他们会拼命寻找，并且找到了实验有错误的原因。另一方面，当他们获得的结果跟密立根的相仿时，便不会那么用心去检讨。因此，他们排除了所谓相差太大的数据，不予考虑。我们现在已经很清楚那些伎俩了，因此再也不会犯同样的毛病。

        大战期间在南太平洋有一些土人，看到飞机降落在地面，卸下来一包包的好东西，其中一些是送给他们的。往后他们仍然希望能发生同样的事，于是他们在同样的地点铺飞机跑道，两旁还点上了火，盖了间小茅屋，派人坐在那里，头上绑了两块木头（假装是耳机）、插了根竹子（假装是天线），以为这就等于控制塔里的领航员了——然后他们等待、等待飞机降落。他们被称为草包族，他们每件事都做对了、一切都十分神似，看来跟战时没什么两样；但这行不通：飞机始终没有降落下来。这是为什么我叫这类东西为‘草包族科学’，因为它们完全学足了科学研究的外表，一切都十分神似，但是事实上它们缺乏了最重要的部分。”

        费曼说的话已经很重。

        不仅如此，还有一件事让密立根油滴实验颇有令人非常不悦地方。

        做实验时，密立根只是作为导师，提出想法，真正进行试验的是他的一名研究生，名叫哈维·弗莱彻。

        只可惜，最后的报告只有密立根自己的署名。

        当过工科研究生的必然明白，研究生和导师一起做实验，做实验的都是研究生。导师基本只是提出一个课题，当年的美国更是如此。

        李谕此刻已经看到实验室中23岁的弗莱彻忙忙碌碌的身影，深深叹了口气。

        想想洛伦兹与费曼、瑞利爵爷与拉姆齐，堪称物理学上的佳话。

        再想想美国这边给密立根当助手的弗莱彻以及给康普顿当助手的吴有训，真是天壤之别！