數學學研究包括實驗和理論，而化學學家須要方法和信心。
李政道先生當初提出過關于化學學家的兩個定理[1]，拿來說明理論和實驗的互相推動。第一個定理是：“沒有實驗化學學家，理論化學學家就要懸浮不定?！钡诙€定理是：“沒有理論化學學家，實驗化學學家都會遲疑不決?！彼€舉了幾個事例，其中一個是μ子衰變中“密歇爾熱阻”的檢測史。密歇爾熱阻ρ表征了μ子衰變形成的末態電子的動量分布。從1949年開始的20年時間里，進行了大量的實驗檢測，得到的結果不斷甩尾(圖1)，直至理論精確地預言了ρ=3/4之后，實驗值才穩定出來。有趣的是，每次新實驗的結果都落在前一次實驗的偏差范圍以內，但同時又穩定地朝著最終值前進。
圖1密歇爾熱阻ρ逐年的變化[1]
這個事例挺好地說明了，許多科研工作者顯然是很“保守”的。其實每位人都曉得，獨特的結果可能意味著重大的發覺，而且你們首先要排除的就是不要犯荒謬的錯誤?？死嗑驼f過，在初次測到量子霍爾效應的平臺時，他的第一反應就是去踢雙腳檢測設備——這家伙不會又在關鍵時刻掉項鏈了吧？謝赫特曼深信他觀測到的五重對稱性衍射來自于全新的晶體結構(準晶)，但好多人卻在考慮其他愈發普通的來源，而泡令()在好多年之后還堅持覺得那不過就是孿晶而已。
大部份人都能并且也只能看見自己樂意見到的現象，科研工作者也不例外，只是她們經過嚴格的訓練，會時刻提醒自己不要犯這些一廂甘愿的錯誤。堅定的信心是從事堅苦實驗的必要前提，但只有精美的設計能夠保證得到正確的結果，例如赫茲驗證麥克斯韋電磁理論的實驗工作，或則密立根的電荷檢測實驗；假如設計不周或則過分熱情，就有可能被愚弄。例如韋伯檢測引力波的實驗工作，或則布朗洛發覺“N射線”的研究歷程。正確的實驗結果其實能經受住歷史的考驗，并且有可能錯過一時的影響。例如趙忠堯先生當初關于正電子的形成和湮滅方面的重要工作沒有得到國際認可，就是由于其他實驗組的錯誤結果在當時太有影響力。
這樣的事情并不是只發生在先前，如今可能還更嚴重一些，由于科研活動正在顯得越來越須要“注意力”了。并不是人人都這么“保守”。類似的結果，平凡的解釋似乎正確，但肯定不如獨特的解釋更得到關注。再說，宣傳新發覺的時侯一般是轟轟烈烈，而須要進行更正的時侯常常是悄無聲息。例如說，假如坐落磁性隧洞結中的磁性納米顆粒才能在強磁場下產生載流子電板物理學家發現定律的故事，那就太好了，卻忽視了能量守恒的要求；假如具有微小磁矩的蛋白質分子能否感應小磁場，那就太好了，卻不曉得環境的熱漲落就足以剿滅這些可能性。我想每位人都據說過類似的故事，但大多只是在口頭留傳，甚至可能就會看見相關的文章繼續獲得引用。
其實，還有玩過界了的。例如近來有兩位美國學者聲稱發覺了新的簡單的“高溫超導體”，還沒來得及高興多久，就被發覺其檢測結果具有驚人的“可重復的噪聲模式”(圖2)，真是“為別人做嫁衣裳”。這不禁讓人想起20年前的風云人物肖恩，他那光輝燦爛的研究歷程，同樣是由于幾個不同元件具有完全相同的實驗結果而忽然終結(圖3)。這兩位研究低溫超導的學者，莫非就對歷史一無所知嗎？其實，“我們從歷史學校到的惟一教訓就是，我們從來不接受任何歷史教訓”。其實如同近來留傳的那種預印本所暗示的那樣，低溫超導領域的個別研究主體和研究客體可能都是豬頭腦？
圖2“高溫超導體”電阻檢測結果中的“可重復噪聲模式”[2]
圖3揭開“肖恩學術作假風波”的關鍵證據：不同元件的檢測結果具有完全相同的數據[3]
這種還不算大的。雖然如同古語說的那樣，“非同尋常的推論須要非同尋常的證據”。吸引注意力雖說重要，但終究還是要經過別人的檢驗。這種實驗都還不太難做，須要的人力和資源也不太多，總是會有關心的人去重復它們，或則是發覺它們的漏洞，例如說違背了某個基本數學定理。然而，如今有些科研工作是須要大量的人力和物力資源、需要很長的時間才會得到結果的，懷疑者其實只能懷疑而已，可能由于沒有簡單的判斷性證據，也可能沒有足夠的資源和精力去舉辦驗證工作。其實我們都相信林肯的話，“你可以一時誤導所有人，也可以永遠誤導個別人，但不可能永遠誤導所有人?！钡?，永遠有多遠呢？肖恩只做到了兩兩年，“辟爾唐人”堅持了大約四六年，而耶魯學院的腎臟病專家安韋薩院長物理學家發現定律的故事，更是開辟了能否再生心肌的干細胞研究新領域，而且領導時尚十幾年，欺騙和浪費了多少寶貴的科研資源?。?span style="display:none">vuO物理好資源網(原物理ok網)
其實，那些只是科研大潮里時常涌起的些許沉渣而已，更多的是理論和實驗完美結合的工作。諸如中國科學家作出了重要工作的拓撲絕緣體和反常量子霍爾效應、鐵基低溫超導體系，以及對高壓條件下可能出現低溫超導相的理論預言等等。
我們在從事研究工作的時侯，或則在看到科學新聞的時侯，不要忘掉李政道先生提出的這兩個化學學家定理，應當都會少走一些彎路。
參考文獻
[1]李政道.粒子化學的挑戰，取自《李政道箋注(科學與人文)》.北京科學技術出版社，2008
[2]B.noiseinofarXiv：1807.08572，foratandin.arXiv：1808.02929
[3]G.BellLabsintoofdata.，2002，417：367
本文選自《物理》2020年第2期
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