奇书电子书
最新上传 | 小编推荐 | 返回简介页 | 返回首页
(好看的历史军事,尽在奇书电子书,记得收藏本站哦!)
选择背景色:
                    浏览字体:[ 加大 ]   
选择字体颜色: 双击鼠标滚屏: (1最慢,10最快)
游走在晚清的乱世理工男_分节阅读_第439节
小说作者:三秋空城   小说类别:历史军事   内容大小:2.41 MB   上传时间:2025-03-06 19:40:06
  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!


第四百四十八章 抗议
  芝加哥大学邀请李谕做了一次演讲。
  李谕主要讲了讲光量子假说,以及黑体辐射的衍生,现在只能这么叫,因为没有几个人知道量子力学是什么东西。
  虽然在数学上已经说得通,物理的根基同样牢靠,但量子理论仍然过于前卫,下面的人听得一头雾水。
  在欧洲都难以推广这两个理论,更别提其他地方。李谕有那么一点理解普朗克了,他在普鲁士科学院选读爱因斯坦的论文,同样遇冷。
  事后,密立根对李谕说:“我想先生似乎聊一聊星战系列更好,因为来听课的不止理学院的学生,还有文学院以及法学院的;而你今天讲的这些都太像科幻。”
  李谕说:“新理论总归无法让人接受,很正常的事情,说它是科幻,我也不会不开心,因为有时候科幻就是未来。”
  “您真认为都是对的?”密立根问道。
  “当然!”李谕肯定地说,“即便还不完备,不过已经有很多理论支持,量子理论现在就是一朵无法熄灭的火苗。”
  密立根耸耸肩:“我肯定无法接受这种连实验验证都没有的猜想。”
  李谕说:“那么你完全可以做个实验去反驳。”
  “正有此意。”密立根说。
  李谕笑道:“祝你好运。”
  李谕心里清楚得很,实验只会验证量子力学的正确性,越多人愿意做实验越好。
  迈克尔逊过来说:“光量子论文我看过,尤其我听说论文年轻的作者,那个叫做爱因斯坦的德国人,又与你联名推出了一个叫做狭义相对论的理论。很难想象,多么谦逊的品格,才会让你们一开始就用了‘狭义’二字。哦,我明白了,未来还会有更为广泛的应用。”
  “是的,迈克尔逊教授,”李谕说,“而且相对论就是在解释为什么光速会不变。”
  “我知道,”迈克尔逊说,“我仔细研究过论文中提到的两大基本假设,其中之一便是光速不变。年轻人喜欢引用我的理论,我很荣幸。不过我是一个实验物理学家,我与密立根教授讨论了多次,的确很难从实验上验证。而你知道的,物理学是基于试验的科学。”
  “我当然承认物理学是基于试验的科学,”李谕说“所以说,相对论必然可以做出验证试验。”
  密立根说:“光量子我多少有点验证思路,但相对论的实验太难做。就比如大家最关注的双生子佯谬,也就是时间延缓试验,如果速度不够,一百年下来只能延缓几秒钟,这种测量精度要求太高。”
  迈克尔逊补充说:“就算使用多普勒效应,也很难进行实验设计。”
  相对论麻烦的地方就在实验验证上,此时的李宇只能颇为无奈地说:“饶是如此,我仍坚定地认为物理学不能总是让实验指导理论。理论如果超前了,同样可以指导试验,技术继续进步下去,总有一天可以完成实验验证。”
  密立根却不敢苟同:“其他的学科行得通,但对于物理来说,实验永远是第一位的。”
  李谕说:“应该说试验是最基础的,是物理的基石,不过在此之上,物理学还有其他层次。”
  密立根刚想反驳,迈克尔逊打断说:“什么层次?我洗耳恭听。”
  李谕说:“第一层次肯定是实验;第二层次是唯象理论;第三层次则是理论框架;而最高的第四层次,是数学。”
  原话是杨振宁说的。
  其实大概从玻尔兹曼、麦克斯韦、洛伦兹这些人开始,就已经深刻认识到数学对物理的重要性,这几位大佬的数学都强得不得了。
  比如玻尔兹曼,他的论文简直就像炫技,各种数学技巧,非常复杂,动不动还给你整几个四重积分,让人头皮发麻。
  迈克尔逊和密立根的数学都没那么好,密立根此时说:“院士先生此时说得更像科幻了。”
  目前还是经典物理学与现代物理学交汇的时候,李谕笑道:“算不上科幻,最多十年,你们就会相信我说的话。”
  密立根问道:“你指的是时间真的可以变长或者缩短,人类总不能真的会做到科幻小说中的时空旅行吧?这不是一名科学家应该说的。”
  “按照相对论原理,越接近光速,时间的流逝速度越慢,所以去往未来不是不可以做到。”李谕说。
  “太难理解了,”迈克尔逊说,“但如果真的可以去往未来,我最想知道的一定是光速为什么正好是现在的数值。”
  老爷子对自己的研究实在是太着迷。
  “如果光速不是这个数值,那世界就不复存在,”李谕顿了顿,又说,“或许另外一个宇宙的光速是其他数值也说不定。”
  “什么?”密立根惊讶道,“另一个宇宙?院士先生,虽然我知道你不仅擅长数理科学,同时也是科幻故事的好手,但这句话未免过于科幻。”
  李谕轻轻吹了一口气,“从相对论的角度,人类可以去往未来,却永远到不了过去。但如果空间无限大,就有无限个宇宙,才有穿越的可能不是。”
  ——好吧,官方吐槽。
  但李谕后来的声音很小,密立根并没有听清,他说道:“我只相信能看到的实验,而不是思想上的实验。”
  迈克尔逊突然哈哈笑道:“密立根,你总是这样严肃!我觉得你该学一学李谕的乐观心态,不要总是那么早下结论,这个习惯应该改一改。而且,你最好看一看星战系列,好看得很。”
  密立根说:“其实我看过星战系列……几个选修了东方文学的学生动不动就在课堂上偷看。我本来不爱看娱乐小说,不过没想到读起来真有点上瘾。”
  “这就对了!”迈克尔逊说,“李谕还有他的夫人碧城可是此时汉学研究的重点课题。”
  李谕插嘴道:“我还活得好好的,当成研究课题不太合适吧。”
  芝加哥大学算是对东方比较感兴趣的一所美国高校,很早的时候便成立了东方研究院。
  在芝加哥呆的几天,李谕同密立根和迈克尔逊又讨论了不少前沿科学问题。
  密立根的整体物理素养十分高,实验能力也极强,是个不折不扣的聪明人。再加上他有德国哥廷根大学的留学经历,行事严谨的同时非常敏锐,和迈克尔逊是截然不同的两种风格。
  迈克尔逊的特点更像一个东方人,特别执着,坚持于自己的理念不动摇。
本文每页显示100行   共736页  当前第439
返回章节列表页    首页    上一页  ←  439/736  →  下一页    尾页  转到:
小提示:如您觉着本文好看,可以通过键盘上的方向键←或→快捷地打开上一页、下一页继续在线阅读。
也可下载游走在晚清的乱世理工男txt电子书到您的看书设备,以获得更快更好的阅读体验!遇到空白章节或是缺章乱码等请联系j3172550188@163.com,谢谢!