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密立根油滴实验是否有假?(2)

爱因斯坦信上帝吗? 作者:方舟子


这个安排虽然是两人协议的结果,而密立根在第一论文中也提到实验是由他和弗雷彻一起做的,但是不管以什么理由或交换条件,剥夺研究生在参与设计和实验的论文的署名权,仍然是一种不正当的行为。不能拿论文的署名权做交易。密立根如果大度一点的话,完全可以让第一篇论文两人共同署名,这与让弗雷彻以后在某篇主要由他一个人完成的论文中单独署名,一点也不冲突。论文的作者必须是对实验做出了实质性贡献的所有的人,不能多也不能少。然而,即使是在今天,实验室的“老板”不看对论文的实质性贡献,利用权势决定谁是论文的共同作者,这仍然是相当常见的。

密立根的问题还不限于此。在密立根的论文发表后,其他实验室试图重复其实验。其主要对手是维也纳大学的菲里克斯?厄仑霍夫特(Felix Ehrenhaft)。在1911~1913年间,厄仑霍夫特重复了油滴实验,但是却未能发现像密立根所说的油滴所带的电量总是某一个最小固定值的整数倍。1913年,密立根发表了一篇论文,其数据非常清楚地表明了基本电荷的存在,并算出了基本电荷的精确值,从而结束了争论。

密立根油滴实验果真像其论文显示的那样清晰、精确吗?1981年,阿兰?富兰克林(Alan Franklin)研究了密立根的实验记录本,发现密立根在记录本中对其观察结果进行打分,从“一般”到“最好”。根据记录本,密立根在1913年发表的论文依据的是140次观察,然而他把其中49次观察的数据舍弃不用,只根据91次他认为较好的观察结果的数据进行计算。但是,在论文中,密立根却声称该论文“代表了所有的油滴实验”。如果密立根把所有的观察数据都包括进去,虽然不会影响其结果,却会加大误差。这样,密立根通过有选择性地删除数据,获得了漂亮的实验结果,并且在论文中误导读者。像这样对实验数据进行修饰,不论是少报还是多报实验次数,不论是删除不利数据还是增添有利数据,都是一种严重的学术不端行为。

现在看来,密立根当时获得的基本电荷数值偏低,因为他在计算空气阻力时使用了不准确的空气粘滞系数。1974年,美国著名物理学家费因曼(Richard Feynman)在加州理工学院毕业典礼发表的演说中提到一个有趣的现象:在密立根之后物理学家测定的基本电荷数值随着时间的推移在不断增大,每次只增大一点点。费因曼认为这是由于后来的物理学家在测定基本电荷时,如果获得的数值比密立根的数值高得多,就会想当然地认为自己测错了,回头去找原因,舍去这些“高得离谱”的数据,只保留那些比较接近密立根数值的数据。看来干修饰数据勾当的物理学家还不在少数呢。

    

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