游走在晚清的乱世理工男 第六百零四章 做精确到小数点后六位的科学家

    受欧战打仗的影响，通信属实费劲了非常多，一般要等到挤压许多信件后才能统一中转出来。

    李谕意外收到了一封齐奥尔科夫斯基从俄国发来的信：

    “最近我读了院士先生新出版的《异形》一书，非常喜欢。其中提到的诸如星际飞船的概念我很向往，对比我过往的一些研究，重新点燃了对宇宙学的向往之情。

    “另外，我也对瑞士学者爱因斯坦的相对论做了部分研究，果然，在速度极高时，我的公式会出现不适配的情况。可惜我接触相对论的时间太短，并没能对这条公式进行修正。

    “我不认识爱因斯坦先生，但李谕阁下同样是懂得相对论之人，所以希望您能够帮助我的公式适配相对论。”

    广义的齐奥尔科夫斯基公式就是参考了相对论后的样子，适用的是高速下的星际旅行。

    齐奥尔科夫斯基通过《异形》中描述的宇宙飞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。

    战争年代，一部科幻小说传到俄国很不容易，比正常年代慢了很多。

    不过李谕的名头毕竟摆在那，有需求就有市场，虽然过程麻烦了点，俄国还是出版了《异形》系列。

    齐奥尔科夫斯自己也写科幻小说，当然同时喜欢读大热的《异形》。

    八成是出于俄国与德国宣战的缘故，齐奥尔科夫斯基称呼爱因斯坦为“瑞士学者”，——当然这样没有什么问题，因为爱因斯坦已经是瑞士国籍。

    齐奥尔科夫斯的公式对常规火箭来说就够用，继续进行相对论扩展对李谕来说不是什么难事。

    他轻轻松松就完成了推导。

    李谕给他回了一封信，将公式写了进去：

    “以上便是相对论下的完备公式，而当速度较低时，便是阁下的公式。

    另外，还想诚挚问候一下，先生最近的情况如何。战争状态下，整个欧洲均出现了或轻或重的供应问题，希望先生一切安好。”

    虽说走西伯利亚铁路会很快，但俄国的情况属实不太乐观，这封信不知道什么时候才能寄到他手中。

    俄国的征兵范围蛮大，有那么一点混乱。

    战争期间，俄国一共动员了上千万的军队，这是个非常恐怖的数字，但截至二月革命前，竟然已经损失过半！

    ——这是个更恐怖的数字，差不多占了整个协约国兵员损失的一半。

    而且更更恐怖的是，俄国的军官官僚主义非常重，指挥能力参差不齐，导致大部分士兵并非死于宏大的战役，而是诸如饥饿、瘟疫、伤口感染等等，可以说死得相当之窝囊。

    除了前线士兵很惨，后方的普通民众也好不到哪去。

    俄国在列强中真的不算很强，即便一战前靠着法国人的贷款实现了一波工业高增长，但产业结构却相当不均衡。

    大量的军需订单挤掉了民生产能，物价急剧上涨。

    反正俄国的情况很差，站在宏观的马后炮角度，这场仗根本打不下去，越打问题越严重。

    一战也不是二战，很难实现战场上的突破。

    但俄国就是死撑着打，因为俄国发行了大量公债，企业主赚疯了，整个上流社会几乎陷入狂欢。

    将士军前半死生，美人帐下犹歌舞。

    话说这种情况不仅俄国有，法国也差不多。

    但俄国的产业集中在垄断财阀手中，非常脆弱，垄断财阀又导致工人集中，容易团结起来……

    反正俄国这个国家死定了。

    重新诞生的苏联虽然又重蹈了一战的不少覆辙，但总归走出了一条崭新的路。

    新成立的苏联对齐奥尔科夫斯非常重视，抬到了整个俄国科学界至高的位置。

    几个月后，齐奥尔科夫斯才收到李谕的来信，他很感激李谕的关心，更感动于他对自己成果的欣赏，又写了一封感谢的信发给李谕，但收到的时间就更漫长了。

    ——

    欧洲的通信往来麻烦，但美国却变得快捷了很多。因为现在从上海、天津、广州往返美国的轮船比此前增长了近一倍，将各种物资疯狂地通过美国转运欧洲。

    李谕看到了最新的一期《物理学评论》杂志，上面刊登了密立根的一篇文章，名字叫做《h的直接测定》

    h即普朗克常数。

    还记得爱因斯坦光电效应方程吗：e=hv-w

    电子动能=光子能量-逸出功

    hv就是光子的能量，这是爱因斯坦光电方程的核心。

    密立根设计了一个非常精妙的实验来测量这个一元一次方程的斜率h。

    密立根让一小块碱性金属在高度真空中受辐照，然后外加磁铁控制的小刀不断刮净金属表面以防止形成氧化膜。

    金属中逸出的电子利用连到静电计上的氧化铜薄片加以搜集。

    密立根绘制出电位差与频率的关系图，得到的结果便证实了爱因斯坦光电效应方程。

    最后则利用自己测定的电子e值，极为准确地测出了h值，与理论对应非常完美。

    密立根的实验能力真心高，绝对的超一流水准。

    按说到这里是个皆大欢喜的结局，但密立根就是不承认量子理论。

    在文章中他这么写道：

    “尽管我认为我掌握了与光电效应方程不相符合的证据，但我发现，研究的时间越长，误差消除得越干净，愈发符合观察到的结果。

    “但我想这只是一种巧合。

    “虽然爱因斯坦光电效应方程从表面上看取得了完全的成功，但它企图表述的物理理论如此站不住脚，我相信即使爱因斯坦本人也不会再坚持。

    “这个世界上最坚持量子理论的人中，还有几位影响力极大的，比如曾以经典物理学获得诺贝尔奖的李谕。

    “我对理论物理学家们在纸上得出的结果一直保留猜疑。

    “所以我基于自己的实验，得出了一种新的理论，并得到了同样很契合的结论。

    “我希望爱因斯坦先生或者普朗克先生、李谕先生能够对此做出解释。”

    此时的普朗克与爱因斯坦身在柏林，什么时候看到这篇文章都不好说，只能靠李谕了。

    他仔细看了看密立根的理论，大体就是说物质中存在着大量具有一种或多种特征频率的振子，还有少量有着其他频率的振子。

    如果特定频率的光照在该物质上，那么可以假定，物质内部与入射光频率一致的振子不断吸收能量，直至能量达到临界值而发生了爆炸，发射出一个能量为hv的粒子。

    只有当逸出粒子从原子逸出的能量大于hv时才会离开金属表面，但当外加的频率与“自然频率”一致时，这种逸出会大量产生……

    这一理论与普朗克理论基本一致，微粒从原子中逸出时能带走的能量可大于hv。

    猛一看感觉可能有点绕，但如果只关注其中几个关键的点，比如“爆炸”、“振子”，就能发现完全属于经典物理学的范畴。

    所以可以理解为他是在“猜”。

    反驳的方式很简单，李谕只需要再用量子力学的理论进行一番推导就行，只不过实验物理学出身的密立根可能不太喜欢看这些复杂麻烦的数学公式。

    所以李谕还在文中写道：“融会贯通了数学的物理学是更加完善的物理学，这些并非先生那样的单纯‘猜想’，它有着非常厚实的理论基础。

    “而您的实验则完美检验了理论。

    “我十分欣赏您所做的实验，它毫无疑问彻底给了普朗克常数h以最坚定、最切实的证据。”

    密立根显然不是很喜欢这样的“夸奖”，也来不及写信了，他直接用无线电给李谕发了电文：

    “首先我要表明这样的态度：应该是实验走在理论前面，或者确切地说实验更加完善。

    “在错误理论的引导下，实验发现似乎了最重要的关系，但原因至今不能完全理解。

    “这就导致整个物理学处于这样一种境地：我们已经建立了一座完美的大厦，然后彻底破坏了它的地基，却又不让它倒塌。

    “它依旧岿然不动，显然经受住了考验，却没有可见的地基支柱。

    “我相信这样的支柱一定存在，现代物理学中最诱人的问题就是去发现它们。”

    电报收到得很快，李谕读完，发现密立根清楚地认识到了当下物理学的困境，两朵乌云经过十来年的发展已经罩住了整个物理学，相对论已经看到了一丝胜利的曙光，而量子理论仍然遥遥无期。

    只是密立根根本不相信量子理论。

    由于密立根的实验，爱因斯坦成功在1921年获得了诺贝尔物理学奖，获奖原因是“发现了光电效应定律”。

    1903年诺贝尔化学奖得主瑞典科学家阿伦尼乌斯在给爱因斯坦颁奖时说：“爱因斯坦的光电效应定律得到了美国密立根及他学生精确的检验，并极其成功。”

    这是个量子理论范畴的诺贝尔物理学奖，而非爱因斯坦出名的相对论。

    爱因斯坦得奖离不开密立根的功劳。

    但直到两年后，密立根获得1923年诺贝尔物理学奖时，仍然不能完全接受光的量子假说。

    李谕给他发了回电：“物理学的发展已经到了最具有创新精神的年代，新的理论必然会在实验中得到一步步的证实。所以我认为没有必要争论实验与理论谁走在前面，这就像一个先有鸡或者先有蛋的悖论，而二者的重要程度相当。”

    密立根回电：“创新是必要的，但并非最重要的。我一直在与这种理论作强有力的斗争：即任何科学家的理论都不过是稍纵即逝的现象，只是事物永无休止的变化与流动过程中的一个环节，这一代全然抛弃上一代认为可靠的各种假说，下一代则同样会抛弃这一代认为成立的所有理论。

    “我担心太多没有直接从事科学工作的人树立这种危险的观点。

    “如今已经有很多人通过报纸不断宣扬的革命性发现而兴奋。

    “这是非常危险的！

    “甚至包括这几年振奋人心的原子内部结构发现，整个亚原子世界开始向探索者敞开，在我看来也不是革命。

    “因为所有这些与以前完全一样，化学家没有受到丝毫的干扰，因为他们的定律还像以前一样精确。总的说来，科学的发展只是个逐渐积累的过程而不是通过革命实现的。”

    密立根属于某种程度上的保守主义者。

    但他这个“保守主义”不是个贬义词，而是说他是个有坚持的人。

    李谕很尊重密立根的这种哲学观点，套用到一百年后也没有什么问题。

    ——如果僵硬地为了创新而创新，就不是创新了。

    相当多的科学史传记有明显的倾向，大多更关心科学上的革命者。

    但密立根的保守与严谨对物理学革命的成功也起到了重要作用。

    革命者就像风筝，飞得越来越高，触碰物理学更高的世界。而密立根这些人就是风筝的那根线，离了他们，风筝就飞不起来。

    “我想起了迈克尔逊先生的那句话，要做精确到小数点后六位的科学家，”李谕在回电中写道，“在科学领域中，我们可以断言许多理论经得起考验。而经得起考验的就是精确实验或测量过的，因为没有它们就没有科学。

    “单纯的猜测并试图自圆其说并不是科学，更不能诞生真正的知识。

    “所谓的科学革命也不是推翻，而是补充已确切的东西。

    “诚然，我们需要发现新关系，但要保留原有的绝大部分。

    “这，并不矛盾。”

    密立根本来就只是和李谕做点正常的科学探讨，而且还关乎创新与保守这种非常基本的哲学命题。

    见李谕对自己有支持的观点，密立根开心地回电：

    “我一直自视为进步的保守主义者。我坚信，物理学的历史已经清晰地表明，物理学进步的唯一正确道路是一条在尊重已知真理与追求新真理之间的中间道路。

    “刚才我还在苦思冥想怎么去形容这条唯一正确的进步道路，后来突然想到了你们中国的一个词，——中庸。”

    李谕看到密立根的回电时有些惊讶，他不知道什么时候也偷偷学了学中国文化，甚至摸索到了“中庸”这个核心元素之一。

    “我只能说，密立根先生完全可以来趟中国了。”

    密立根开玩笑地回电：“如果我懂中文，一定考考你们的秀才。”

    李谕还真挺想让他来一趟中国的，李谕此后准备培养的几个诺贝尔物理学奖，全都离不开实验物理学。自己虽然有不错的实验思路，但总归并不那么擅长实验本身，要是让密立根指导指导，肯定比自己效果好上不少。