第六百零四章 做精確到小數點後六位的科學家
遊走在晚清的亂世理工男 作者：三秋空城 投票推薦 加入書簽 留言反饋
受歐戰打仗的影響，通信屬實費勁了非常多，一般要等到擠壓許多信件後才能統一中轉出來。
李諭意外收到了一封齊奧爾科夫斯基從俄國發來的信：
“最近我讀了院士先生新出版的《異形》一書，非常喜歡。其中提到的諸如星際飛船的概念我很向往，對比我過往的一些研究，重新點燃了對宇宙學的向往之情。
“另外，我也對瑞士學者愛因斯坦的相對論做了部分研究，果然，在速度極高時，我的公式會出現不適配的情況。可惜我接觸相對論的時間太短，並沒能對這條公式進行修正。
“我不認識愛因斯坦先生，但李諭閣下同樣是懂得相對論之人，所以希望您能夠幫助我的公式適配相對論。”
廣義的齊奧爾科夫斯基公式就是參考了相對論後的樣子，適用的是高速下的星際旅行。
齊奧爾科夫斯基通過《異形》中描述的宇宙飛船以及其中提到的恐怖的外星人，很自然地想到了高速情形。
戰爭年代，一部科幻傳到俄國很不容易，比正常年代慢了很多。
不過李諭的名頭畢竟擺在那，有需求就有市場，雖然過程麻煩了點，俄國還是出版了《異形》係列。
齊奧爾科夫斯自己也寫科幻，當然同時喜歡讀大熱的《異形》。
八成是出於俄國與德國宣戰的緣故，齊奧爾科夫斯基稱唿愛因斯坦為“瑞士學者”，——當然這樣沒有什麽問題，因為愛因斯坦已經是瑞士國籍。
齊奧爾科夫斯的公式對常規火箭來說就夠用，繼續進行相對論擴展對李諭來說不是什麽難事。
他輕輕鬆鬆就完成了推導。
李諭給他迴了一封信，將公式寫了進去：
“以上便是相對論下的完備公式，而當速度較低時，便是閣下的公式。
另外，還想誠摯問候一下，先生最近的情況如何。戰爭狀態下，整個歐洲均出現了或輕或重的供應問題，希望先生一切安好。”
雖說走西伯利亞鐵路會很快，但俄國的情況屬實不太樂觀，這封信不知道什麽時候才能寄到他手中。
俄國的征兵範圍蠻大，有那麽一點混亂。
戰爭期間，俄國一共動員了上千萬的軍隊，這是個非常恐怖的數字，但截至二月革命前，竟然已經損失過半！
——這是個更恐怖的數字，差不多占了整個協約國兵員損失的一半。
而且更更恐怖的是，俄國的軍官官僚主義非常重，指揮能力參差不齊，導致大部分士兵並非死於宏大的戰役，而是諸如饑餓、瘟疫、傷口感染等等，可以說死得相當之窩囊。
除了前線士兵很慘，後方的普通民眾也好不到哪去。
俄國在列強中真的不算很強，即便一戰前靠著法國人的貸款實現了一波工業高增長，但產業結構卻相當不均衡。
大量的軍需訂單擠掉了民生產能，物價急劇上漲。
反正俄國的情況很差，站在宏觀的馬後炮角度，這場仗根本打不下去，越打問題越嚴重。
一戰也不是二戰，很難實現戰場上的突破。
但俄國就是死撐著打，因為俄國發行了大量公債，企業主賺瘋了，整個上流社會幾乎陷入狂歡。
將士軍前半死生，美人帳下猶歌舞。
話說這種情況不僅俄國有，法國也差不多。
但俄國的產業集中在壟斷財閥手中，非常脆弱，壟斷財閥又導致工人集中，容易團結起來……
反正俄國這個國家死定了。
重新誕生的蘇聯雖然又重蹈了一戰的不少覆轍，但總歸走出了一條嶄新的路。
新成立的蘇聯對齊奧爾科夫斯非常重視，抬到了整個俄國科學界至高的位置。
幾個月後，齊奧爾科夫斯才收到李諭的來信，他很感激李諭的關心，更感動於他對自己成果的欣賞，又寫了一封感謝的信發給李諭，但收到的時間就更漫長了。
——
歐洲的通信往來麻煩，但美國卻變得快捷了很多。因為現在從上海、天津、廣州往返美國的輪船比此前增長了近一倍，將各種物資瘋狂地通過美國轉運歐洲。
李諭看到了最新的一期《物理學評論》雜誌，上麵刊登了密立根的一篇文章，名字叫做《h的直接測定》
h即普朗克常數。
還記得愛因斯坦光電效應方程嗎：e=hv-w
電子動能=光子能量-逸出功
hv就是光子的能量，這是愛因斯坦光電方程的核心。
密立根設計了一個非常精妙的實驗來測量這個一元一次方程的斜率h。
密立根讓一小塊堿性金屬在高度真空中受輻照，然後外加磁鐵控製的小刀不斷刮淨金屬表麵以防止形成氧化膜。
金屬中逸出的電子利用連到靜電計上的氧化銅薄片加以搜集。
密立根繪製出電位差與頻率的關係圖，得到的結果便證實了愛因斯坦光電效應方程。
最後則利用自己測定的電子e值，極為準確地測出了h值，與理論對應非常完美。
密立根的實驗能力真心高，絕對的超一流水準。
按說到這裏是個皆大歡喜的結局，但密立根就是不承認量子理論。
在文章中他這麽寫道：
“盡管我認為我掌握了與光電效應方程不相符合的證據，但我發現，研究的時間越長，誤差消除得越幹淨，愈發符合觀察到的結果。
“但我想這隻是一種巧合。
“雖然愛因斯坦光電效應方程從表麵上看取得了完全的成功，但它企圖表述的物理理論如此站不住腳，我相信即使愛因斯坦本人也不會再堅持。
“這個世界上最堅持量子理論的人中，還有幾位影響力極大的，比如曾以經典物理學獲得諾貝爾獎的李諭。
“我對理論物理學家們在紙上得出的結果一直保留猜疑。
“所以我基於自己的實驗，得出了一種新的理論，並得到了同樣很契合的結論。
“我希望愛因斯坦先生或者普朗克先生、李諭先生能夠對此做出解釋。”
此時的普朗克與愛因斯坦身在柏林，什麽時候看到這篇文章都不好說，隻能靠李諭了。
他仔細看了看密立根的理論，大體就是說物質中存在著大量具有一種或多種特征頻率的振子，還有少量有著其他頻率的振子。
如果特定頻率的光照在該物質上，那麽可以假定，物質內部與入射光頻率一致的振子不斷吸收能量，直至能量達到臨界值而發生了爆炸，發射出一個能量為hv的粒子。
隻有當逸出粒子從原子逸出的能量大於hv時才會離開金屬表麵，但當外加的頻率與“自然頻率”一致時，這種逸出會大量產生……
這一理論與普朗克理論基本一致，微粒從原子中逸出時能帶走的能量可大於hv。
猛一看感覺可能有點繞，但如果隻關注其中幾個關鍵的點，比如“爆炸”、“振子”，就能發現完全屬於經典物理學的範疇。
所以可以理解為他是在“猜”。
反駁的方式很簡單，李諭隻需要再用量子力學的理論進行一番推導就行，隻不過實驗物理學出身的密立根可能不太喜歡看這些複雜麻煩的數學公式。
所以李諭還在文中寫道：“融會貫通了數學的物理學是更加完善的物理學，這些並非先生那樣的單純‘猜想’，它有著非常厚實的理論基礎。
“而您的實驗則完美檢驗了理論。
“我十分欣賞您所做的實驗，它毫無疑問徹底給了普朗克常數h以最堅定、最切實的證據。”
密立根顯然不是很喜歡這樣的“誇獎”，也來不及寫信了，他直接用無線電給李諭發了電文：
“首先我要表明這樣的態度：應該是實驗走在理論前麵，或者確切地說實驗更加完善。
“在錯誤理論的引導下，實驗發現似乎了最重要的關係，但原因至今不能完全理解。
“這就導致整個物理學處於這樣一種境地：我們已經建立了一座完美的大廈，然後徹底破壞了它的地基，卻又不讓它倒塌。
“它依舊巋然不動，顯然經受住了考驗，卻沒有可見的地基支柱。
“我相信這樣的支柱一定存在，現代物理學中最誘人的問題就是去發現它們。”
電報收到得很快，李諭讀完，發現密立根清楚地認識到了當下物理學的困境，兩朵烏雲經過十來年的發展已經罩住了整個物理學，相對論已經看到了一絲勝利的曙光，而量子理論仍然遙遙無期。
隻是密立根根本不相信量子理論。
由於密立根的實驗，愛因斯坦成功在1921年獲得了諾貝爾物理學獎，獲獎原因是“發現了光電效應定律”。
1903年諾貝爾化學獎得主瑞典科學家阿倫尼烏斯在給愛因斯坦頒獎時說：“愛因斯坦的光電效應定律得到了美國密立根及他學生精確的檢驗，並極其成功。”
這是個量子理論範疇的諾貝爾物理學獎，而非愛因斯坦出名的相對論。
愛因斯坦得獎離不開密立根的功勞。
但直到兩年後，密立根獲得1923年諾貝爾物理學獎時，仍然不能完全接受光的量子假說。
李諭給他發了迴電：“物理學的發展已經到了最具有創新精神的年代，新的理論必然會在實驗中得到一步步的證實。所以我認為沒有必要爭論實驗與理論誰走在前麵，這就像一個先有雞或者先有蛋的悖論，而二者的重要程度相當。”
密立根迴電：“創新是必要的，但並非最重要的。我一直在與這種理論作強有力的鬥爭：即任何科學家的理論都不過是稍縱即逝的現象，隻是事物永無休止的變化與流動過程中的一個環節，這一代全然拋棄上一代認為可靠的各種假說，下一代則同樣會拋棄這一代認為成立的所有理論。
“我擔心太多沒有直接從事科學工作的人樹立這種危險的觀點。
“如今已經有很多人通過報紙不斷宣揚的革命性發現而興奮。
“這是非常危險的！
“甚至包括這幾年振奮人心的原子內部結構發現，整個亞原子世界開始向探索者敞開，在我看來也不是革命。
“因為所有這些與以前完全一樣，化學家沒有受到絲毫的幹擾，因為他們的定律還像以前一樣精確。總的說來，科學的發展隻是個逐漸積累的過程而不是通過革命實現的。”
密立根屬於某種程度上的保守主義者。
但他這個“保守主義”不是個貶義詞，而是說他是個有堅持的人。
李諭很尊重密立根的這種哲學觀點，套用到一百年後也沒有什麽問題。
——如果僵硬地為了創新而創新，就不是創新了。
相當多的科學史傳記有明顯的傾向，大多更關心科學上的革命者。
但密立根的保守與嚴謹對物理學革命的成功也起到了重要作用。
革命者就像風箏，飛得越來越高，觸碰物理學更高的世界。而密立根這些人就是風箏的那根線，離了他們，風箏就飛不起來。
“我想起了邁克爾遜先生的那句話，要做精確到小數點後六位的科學家，”李諭在迴電中寫道，“在科學領域中，我們可以斷言許多理論經得起考驗。而經得起考驗的就是精確實驗或測量過的，因為沒有它們就沒有科學。
“單純的猜測並試圖自圓其說並不是科學，更不能誕生真正的知識。
“所謂的科學革命也不是推翻，而是補充已確切的東西。
“誠然，我們需要發現新關係，但要保留原有的絕大部分。
“這，並不矛盾。”
密立根本來就隻是和李諭做點正常的科學探討，而且還關乎創新與保守這種非常基本的哲學命題。
見李諭對自己有支持的觀點，密立根開心地迴電：
“我一直自視為進步的保守主義者。我堅信，物理學的曆史已經清晰地表明，物理學進步的唯一正確道路是一條在尊重已知真理與追求新真理之間的中間道路。
“剛才我還在苦思冥想怎麽去形容這條唯一正確的進步道路，後來突然想到了你們中國的一個詞，——中庸。”
李諭看到密立根的迴電時有些驚訝，他不知道什麽時候也偷偷學了學中國文化，甚至摸索到了“中庸”這個核心元素之一。
“我隻能說，密立根先生完全可以來趟中國了。”
密立根開玩笑地迴電：“如果我懂中文，一定考考你們的秀才。”
李諭還真挺想讓他來一趟中國的，李諭此後準備培養的幾個諾貝爾物理學獎，全都離不開實驗物理學。自己雖然有不錯的實驗思路，但總歸並不那麽擅長實驗本身，要是讓密立根指導指導，肯定比自己效果好上不少。
李諭意外收到了一封齊奧爾科夫斯基從俄國發來的信：
“最近我讀了院士先生新出版的《異形》一書，非常喜歡。其中提到的諸如星際飛船的概念我很向往，對比我過往的一些研究，重新點燃了對宇宙學的向往之情。
“另外，我也對瑞士學者愛因斯坦的相對論做了部分研究，果然，在速度極高時，我的公式會出現不適配的情況。可惜我接觸相對論的時間太短，並沒能對這條公式進行修正。
“我不認識愛因斯坦先生，但李諭閣下同樣是懂得相對論之人，所以希望您能夠幫助我的公式適配相對論。”
廣義的齊奧爾科夫斯基公式就是參考了相對論後的樣子，適用的是高速下的星際旅行。
齊奧爾科夫斯基通過《異形》中描述的宇宙飛船以及其中提到的恐怖的外星人，很自然地想到了高速情形。
戰爭年代，一部科幻傳到俄國很不容易，比正常年代慢了很多。
不過李諭的名頭畢竟擺在那，有需求就有市場，雖然過程麻煩了點，俄國還是出版了《異形》係列。
齊奧爾科夫斯自己也寫科幻，當然同時喜歡讀大熱的《異形》。
八成是出於俄國與德國宣戰的緣故，齊奧爾科夫斯基稱唿愛因斯坦為“瑞士學者”，——當然這樣沒有什麽問題，因為愛因斯坦已經是瑞士國籍。
齊奧爾科夫斯的公式對常規火箭來說就夠用，繼續進行相對論擴展對李諭來說不是什麽難事。
他輕輕鬆鬆就完成了推導。
李諭給他迴了一封信，將公式寫了進去：
“以上便是相對論下的完備公式，而當速度較低時，便是閣下的公式。
另外，還想誠摯問候一下，先生最近的情況如何。戰爭狀態下，整個歐洲均出現了或輕或重的供應問題，希望先生一切安好。”
雖說走西伯利亞鐵路會很快，但俄國的情況屬實不太樂觀，這封信不知道什麽時候才能寄到他手中。
俄國的征兵範圍蠻大，有那麽一點混亂。
戰爭期間，俄國一共動員了上千萬的軍隊，這是個非常恐怖的數字，但截至二月革命前，竟然已經損失過半！
——這是個更恐怖的數字，差不多占了整個協約國兵員損失的一半。
而且更更恐怖的是，俄國的軍官官僚主義非常重，指揮能力參差不齊，導致大部分士兵並非死於宏大的戰役，而是諸如饑餓、瘟疫、傷口感染等等，可以說死得相當之窩囊。
除了前線士兵很慘，後方的普通民眾也好不到哪去。
俄國在列強中真的不算很強，即便一戰前靠著法國人的貸款實現了一波工業高增長，但產業結構卻相當不均衡。
大量的軍需訂單擠掉了民生產能，物價急劇上漲。
反正俄國的情況很差，站在宏觀的馬後炮角度，這場仗根本打不下去，越打問題越嚴重。
一戰也不是二戰，很難實現戰場上的突破。
但俄國就是死撐著打，因為俄國發行了大量公債，企業主賺瘋了，整個上流社會幾乎陷入狂歡。
將士軍前半死生，美人帳下猶歌舞。
話說這種情況不僅俄國有，法國也差不多。
但俄國的產業集中在壟斷財閥手中，非常脆弱，壟斷財閥又導致工人集中，容易團結起來……
反正俄國這個國家死定了。
重新誕生的蘇聯雖然又重蹈了一戰的不少覆轍，但總歸走出了一條嶄新的路。
新成立的蘇聯對齊奧爾科夫斯非常重視，抬到了整個俄國科學界至高的位置。
幾個月後，齊奧爾科夫斯才收到李諭的來信，他很感激李諭的關心，更感動於他對自己成果的欣賞，又寫了一封感謝的信發給李諭，但收到的時間就更漫長了。
——
歐洲的通信往來麻煩，但美國卻變得快捷了很多。因為現在從上海、天津、廣州往返美國的輪船比此前增長了近一倍，將各種物資瘋狂地通過美國轉運歐洲。
李諭看到了最新的一期《物理學評論》雜誌，上麵刊登了密立根的一篇文章，名字叫做《h的直接測定》
h即普朗克常數。
還記得愛因斯坦光電效應方程嗎：e=hv-w
電子動能=光子能量-逸出功
hv就是光子的能量，這是愛因斯坦光電方程的核心。
密立根設計了一個非常精妙的實驗來測量這個一元一次方程的斜率h。
密立根讓一小塊堿性金屬在高度真空中受輻照，然後外加磁鐵控製的小刀不斷刮淨金屬表麵以防止形成氧化膜。
金屬中逸出的電子利用連到靜電計上的氧化銅薄片加以搜集。
密立根繪製出電位差與頻率的關係圖，得到的結果便證實了愛因斯坦光電效應方程。
最後則利用自己測定的電子e值，極為準確地測出了h值，與理論對應非常完美。
密立根的實驗能力真心高，絕對的超一流水準。
按說到這裏是個皆大歡喜的結局，但密立根就是不承認量子理論。
在文章中他這麽寫道：
“盡管我認為我掌握了與光電效應方程不相符合的證據，但我發現，研究的時間越長，誤差消除得越幹淨，愈發符合觀察到的結果。
“但我想這隻是一種巧合。
“雖然愛因斯坦光電效應方程從表麵上看取得了完全的成功，但它企圖表述的物理理論如此站不住腳，我相信即使愛因斯坦本人也不會再堅持。
“這個世界上最堅持量子理論的人中，還有幾位影響力極大的，比如曾以經典物理學獲得諾貝爾獎的李諭。
“我對理論物理學家們在紙上得出的結果一直保留猜疑。
“所以我基於自己的實驗，得出了一種新的理論，並得到了同樣很契合的結論。
“我希望愛因斯坦先生或者普朗克先生、李諭先生能夠對此做出解釋。”
此時的普朗克與愛因斯坦身在柏林，什麽時候看到這篇文章都不好說，隻能靠李諭了。
他仔細看了看密立根的理論，大體就是說物質中存在著大量具有一種或多種特征頻率的振子，還有少量有著其他頻率的振子。
如果特定頻率的光照在該物質上，那麽可以假定，物質內部與入射光頻率一致的振子不斷吸收能量，直至能量達到臨界值而發生了爆炸，發射出一個能量為hv的粒子。
隻有當逸出粒子從原子逸出的能量大於hv時才會離開金屬表麵，但當外加的頻率與“自然頻率”一致時，這種逸出會大量產生……
這一理論與普朗克理論基本一致，微粒從原子中逸出時能帶走的能量可大於hv。
猛一看感覺可能有點繞，但如果隻關注其中幾個關鍵的點，比如“爆炸”、“振子”，就能發現完全屬於經典物理學的範疇。
所以可以理解為他是在“猜”。
反駁的方式很簡單，李諭隻需要再用量子力學的理論進行一番推導就行，隻不過實驗物理學出身的密立根可能不太喜歡看這些複雜麻煩的數學公式。
所以李諭還在文中寫道：“融會貫通了數學的物理學是更加完善的物理學，這些並非先生那樣的單純‘猜想’，它有著非常厚實的理論基礎。
“而您的實驗則完美檢驗了理論。
“我十分欣賞您所做的實驗，它毫無疑問徹底給了普朗克常數h以最堅定、最切實的證據。”
密立根顯然不是很喜歡這樣的“誇獎”，也來不及寫信了，他直接用無線電給李諭發了電文：
“首先我要表明這樣的態度：應該是實驗走在理論前麵，或者確切地說實驗更加完善。
“在錯誤理論的引導下，實驗發現似乎了最重要的關係，但原因至今不能完全理解。
“這就導致整個物理學處於這樣一種境地：我們已經建立了一座完美的大廈，然後徹底破壞了它的地基，卻又不讓它倒塌。
“它依舊巋然不動，顯然經受住了考驗，卻沒有可見的地基支柱。
“我相信這樣的支柱一定存在，現代物理學中最誘人的問題就是去發現它們。”
電報收到得很快，李諭讀完，發現密立根清楚地認識到了當下物理學的困境，兩朵烏雲經過十來年的發展已經罩住了整個物理學，相對論已經看到了一絲勝利的曙光，而量子理論仍然遙遙無期。
隻是密立根根本不相信量子理論。
由於密立根的實驗，愛因斯坦成功在1921年獲得了諾貝爾物理學獎，獲獎原因是“發現了光電效應定律”。
1903年諾貝爾化學獎得主瑞典科學家阿倫尼烏斯在給愛因斯坦頒獎時說：“愛因斯坦的光電效應定律得到了美國密立根及他學生精確的檢驗，並極其成功。”
這是個量子理論範疇的諾貝爾物理學獎，而非愛因斯坦出名的相對論。
愛因斯坦得獎離不開密立根的功勞。
但直到兩年後，密立根獲得1923年諾貝爾物理學獎時，仍然不能完全接受光的量子假說。
李諭給他發了迴電：“物理學的發展已經到了最具有創新精神的年代，新的理論必然會在實驗中得到一步步的證實。所以我認為沒有必要爭論實驗與理論誰走在前麵，這就像一個先有雞或者先有蛋的悖論，而二者的重要程度相當。”
密立根迴電：“創新是必要的，但並非最重要的。我一直在與這種理論作強有力的鬥爭：即任何科學家的理論都不過是稍縱即逝的現象，隻是事物永無休止的變化與流動過程中的一個環節，這一代全然拋棄上一代認為可靠的各種假說，下一代則同樣會拋棄這一代認為成立的所有理論。
“我擔心太多沒有直接從事科學工作的人樹立這種危險的觀點。
“如今已經有很多人通過報紙不斷宣揚的革命性發現而興奮。
“這是非常危險的！
“甚至包括這幾年振奮人心的原子內部結構發現，整個亞原子世界開始向探索者敞開，在我看來也不是革命。
“因為所有這些與以前完全一樣，化學家沒有受到絲毫的幹擾，因為他們的定律還像以前一樣精確。總的說來，科學的發展隻是個逐漸積累的過程而不是通過革命實現的。”
密立根屬於某種程度上的保守主義者。
但他這個“保守主義”不是個貶義詞，而是說他是個有堅持的人。
李諭很尊重密立根的這種哲學觀點，套用到一百年後也沒有什麽問題。
——如果僵硬地為了創新而創新，就不是創新了。
相當多的科學史傳記有明顯的傾向，大多更關心科學上的革命者。
但密立根的保守與嚴謹對物理學革命的成功也起到了重要作用。
革命者就像風箏，飛得越來越高，觸碰物理學更高的世界。而密立根這些人就是風箏的那根線，離了他們，風箏就飛不起來。
“我想起了邁克爾遜先生的那句話，要做精確到小數點後六位的科學家，”李諭在迴電中寫道，“在科學領域中，我們可以斷言許多理論經得起考驗。而經得起考驗的就是精確實驗或測量過的，因為沒有它們就沒有科學。
“單純的猜測並試圖自圓其說並不是科學，更不能誕生真正的知識。
“所謂的科學革命也不是推翻，而是補充已確切的東西。
“誠然，我們需要發現新關係，但要保留原有的絕大部分。
“這，並不矛盾。”
密立根本來就隻是和李諭做點正常的科學探討，而且還關乎創新與保守這種非常基本的哲學命題。
見李諭對自己有支持的觀點，密立根開心地迴電：
“我一直自視為進步的保守主義者。我堅信，物理學的曆史已經清晰地表明，物理學進步的唯一正確道路是一條在尊重已知真理與追求新真理之間的中間道路。
“剛才我還在苦思冥想怎麽去形容這條唯一正確的進步道路，後來突然想到了你們中國的一個詞，——中庸。”
李諭看到密立根的迴電時有些驚訝，他不知道什麽時候也偷偷學了學中國文化，甚至摸索到了“中庸”這個核心元素之一。
“我隻能說，密立根先生完全可以來趟中國了。”
密立根開玩笑地迴電：“如果我懂中文，一定考考你們的秀才。”
李諭還真挺想讓他來一趟中國的，李諭此後準備培養的幾個諾貝爾物理學獎，全都離不開實驗物理學。自己雖然有不錯的實驗思路，但總歸並不那麽擅長實驗本身，要是讓密立根指導指導，肯定比自己效果好上不少。