❤得到－科學－改變世界的“木桌子效應”

文章出處：改變世界的“木桌子效應”


你聽說過這麼一個說法嗎？
說是有個諾貝爾獎級別的實驗，
只能在一個特定的木桌子上進行，如果換一個實驗桌就做不出同樣的結果了。
這並不是某個木桌子品牌的廣告炒作，
而是真實在科學界發生過的一個著名的故事，叫“木桌子效應”。
這個“木桌子效應”這麼有名，
是因為由它引出的一系列發現不僅影響了科學界，還改變了整個世界。


故事發生於20世紀初的歐洲物理學界，
當時物理學的一個熱門研究方向是“放射性”，
在這個研究領域誕生了很多諾貝爾獎級別的研究成果。
在意大利，有一個物理學家叫費米，他24歲的時候就是教授了，
29歲的時候，就成了意大利皇家院士。他的主要成果來自於對放射性反應的研究。
他一共發現了22種能與中子發生反應的物質。
 20世紀30年代的某一天，費米將自己的研究成果發表出來了。
但怪異的事出現了，其他科學家試圖重複費米報告中的實驗，
卻怎麼也得不到和費米相同的實驗結果。於是有些科學家開始懷疑費米的實驗結果是錯的。

費米當然不願意看到自己辛苦做出的發現是錯的，
所以，他又一次回到實驗室重複了他的實驗，結果和之前一樣。
哎，這就奇了怪了，難道上帝顯靈了？為啥他做就能得到這個結果，別人做就做不出來呢？
幸虧費米不單單是一位實驗物理學家，他還是理論物理學家。
為了捍衛自己的研究成果，他給出了這樣的解釋。
他說中子有快有慢，而他做實驗的時候用到的木桌子表面有氫原子。
這些氫原子會把快中子變慢，這就增加了打破其他原子核的效果。
所以，在木桌子上用中子撞擊某些物質，就會有明顯的反應，
而其他人因為沒有在木桌子上重複這些實驗所以得不出相同的結果。
為了證明這個理論的可靠性，費米又進行了其他的實驗。
他在中子源和被攻擊的物質之間放了一片石蠟，
讓中子先穿過石蠟再進行撞擊，效果竟然提高了百倍。
有了這麼有力的實驗結果，費米提出的中子有快有慢的理論很快就被科學界接受了。
而且他憑藉木桌子上的中子實驗獲得了諾貝爾獎。

20世紀30年代，費米把他的慢中子理論帶到了美國，
用它來控制核反應速度，發明了世界上第一個原子反應堆，為美國的核彈計劃做出了貢獻。
在某種意義上，正是原子彈結束了第二次世界大戰，木桌子效應改變了世界。


實際上，
“木桌子效應”是科學界裡一個並不罕見的現象，指的是某些科學實驗的不可重複性。
也就是說一些實驗在此時此地得到一個結果，換一個時間地點就沒辦法得出同樣的結果。
這種不可重複性在如今的科學界也並不少見。
比如說，在針對心理學和腫瘤生物學的相關研究中，
就發現，這兩個領域裡的實驗，不可重複性分別高達60%和90%。
這並不是什麼不可思議的事，它恰恰說明了，
科學實驗的外部環境對實驗結果的影響有時候起著決定性的作用。
而外部環境又往往是很複雜的，當發生了這種不可重複性的時候，
並不是所有的科學家都能像費米那樣，很快找到理論解釋。

儘管到今天，費米提出的中子有快有慢理論，
到底是不是當初那個“木桌子效應”的正確答案，依舊是個謎。
但是他的解釋卻誤打誤撞，開啟了核物理學的大門。
因此我們應該有信心，只要我們不斷去探索、去發現，
那些謎題都只是暫時的，總有一天會得到解答。


本文源自：公眾號“利維坦”（木桌子效應和諾貝爾獎級的實驗）
稿：zisen
轉載:得到

------------
主旨：
有個諾貝爾獎級別的實驗，只能在一個特定的木桌子上進行，
如果換一個實驗桌就做不出同樣的結果了。
這並不是某個木桌子品牌的廣告炒作，
而是真實在科學界發生過的一個著名的故事，叫“木桌子效應”。
這個“木桌子效應”這麼有名，
是因為由它引出的一系列發現不僅影響了科學界，還改變了整個世界。

故事發生於20世紀初的歐洲物理學界，
在意大利，有一個物理學家叫費米，他24歲的時候就是教授了，
29歲的時候，就成了意大利皇家院士。他的主要成果來自於對放射性反應的研究。
他一共發現了22種能與中子發生反應的物質。
20世紀30年代的某一天，費米將自己的研究成果發表出來了。
但怪異的事出現了，其他科學家試圖重複費米報告中的實驗，
卻怎麼也得不到和費米相同的實驗結果。於是有些科學家開始懷疑費米的實驗結果是錯的。
幸虧費米不單單是一位實驗物理學家，他還是理論物理學家。
為了捍衛自己的研究成果，他給出了這樣的解釋。
他說中子有快有慢，而他做實驗的時候用到的木桌子表面有氫原子。
這些氫原子會把快中子變慢，這就增加了打破其他原子核的效果。
他憑藉木桌子上的中子實驗獲得了諾貝爾獎。
20世紀30年代，費米把他的慢中子理論帶到了美國，
用它來控制核反應速度，發明了世界上第一個原子反應堆，為美國的核彈計劃做出了貢獻。
實際上，
“木桌子效應”是科學界裡一個並不罕見的現象，指的是某些科學實驗的不可重複性。