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神秘的N射线:科学界的闹剧

在1899年英国科学家伦琴发现X射线后,1903年,法国著名物理学家布朗洛宣布他发现了一种新射线——N射线。它引起了法国物理学界的狂热追捧,包括诺贝尔奖得主贝克勒尔在内的众多学者纷纷跟进。1904年上半年,仅法国科学院院刊就发表了54篇有关N射线的论文。但在法国之外,竟然没有一个人能发现这种射线。后来,英国物理学家伍德证明,N射线纯属子虚乌有。布朗洛出于急于做出重大成就与英国人一较高下的心理,把自己的主观判断当作了客观事实。而其他法国科学家则出于一种民族自豪感而团结在布朗洛周围,从而制造了这幕集体自我欺骗的闹剧。

神秘的N射线:科学界的闹剧

虽然再著名的科学家也有可能犯错误,但是科学却有能力自我纠正,关键在于如何严密地设计控制实验,避免主观偏向而获得客观的结果。

1895年的一天,德国物理学家伦琴在暗室里用黑色薄纸板把一个克鲁克斯管密封起来,接上高压电流,准备做阴极射线的实验,却意外地发现一块放在旁边用来做别的实验的荧光屏发出了光辉。

在连续进行了6周的严密实验后,他认定放电管发出了一种未知的射线———X射线。6年后,伦琴因此获得了首届诺贝尔物理学奖。

多少人也想要有这样好的运气和荣誉!即使是像法国南锡大学物理教授布朗洛这样已当选法国科学院通讯院士并两次获得科学院大奖的杰出科学家也不例外。1903年,他在研究X射线的偏振现象时,运气降临了。他的实验材料是一根放在密闭铁管中的热铂丝,铁管留了一条铝做的细缝。他注意到从中射出的射线似乎能够让附近煤气灯的火焰变得更亮,而且还能让荧光屏变得更亮。他认定这也是一种未知的新射线,取名N射线,以纪念他任职的大学。

布朗洛很快又发现很多材料都能天然地发射N射线,比如大多数金属,但是不包括木头。把一块砖用黑纸包好在太阳下晒一会,就能让它持续不断地发出强烈的N射线。就像光透过玻璃三棱镜发生折射形成光谱一样,让N射线透过铝质三棱镜也会形成频谱,虽然看不见,但是可以用一块特制的荧光屏检测出来。而且布朗洛还发现N射线能够奇妙地增强人的视力。

这种射线看来要比X射线神秘得多,也重要得多。布朗洛迫不及待地发表论文宣布其发现,在三年内发表了26篇相关论文和一部著作。其他法国科学家也纷纷跟进,到1906年时已有120多名科学家发表了近300篇研究N射线的论文。1903年诺贝尔物理学奖的获得者贝克勒尔也凑这个热闹,写了10篇论文。最神的是布朗洛的同事、南锡大学医学院教授查彭蒂尔,他发现人体也能发射很强的N射线,为此发表了38篇论文。

但是德国、英国的物理学家们却无法重复布朗洛的发现,不免心存疑惑。1904年,恰好以善于揭露伪科学著称的美国著名物理学家罗伯特·伍德到英国参加会议,与会者便请他去布朗洛实验室看个究竟。

布朗洛热情地向伍德演示N射线实验。这些实验都是在暗室中进行的,这就让伍德有了“恶作剧”的机会。在第一个实验中,布朗洛用N射线源对准电火花,声称这使火光变亮,然后用手遮挡N射线源,声称火光又变暗了。但是伍德都看不出亮度有变化,提议由他用手来遮挡N射线源让布朗洛观察火光亮度变化。伍德后来向《自然》报告说,他的手根本没有动弹,布朗洛却一会说亮了,一会说暗了。

第二个实验是布朗洛把一把锉刀放在眼睛旁,声称锉刀发出的N射线使得他的视力增强,能够看清远处夜光钟的指针。伍德提出替他握锉刀,偷偷地换成不该发出N射线的木头尺子,布朗洛同样声称看清了指针。第三个实验是N射线的折射实验,布朗洛准确地从屏幕上一条条读出了N射线的频谱,他不知道的是,伍德早已偷偷地把铝质棱镜拿走藏到兜里,N射线根本不应该发生折射!

有的文献说,在伍德向外界公布了这些实验结果,证明了N射线纯出想像之后,布朗洛就身败名裂,甚至发疯而死。其实布朗洛在那一年再次获得了法国科学院的大奖,到1910年才因到了退休年龄而退休,并一直活到1930年,享年81岁。其间他还在著书立说、发表演讲,丝毫没有发疯的迹象———当然,他一直坚持认为N射线是真实存在的,只是太过微妙,不能用简单的实验来验证。

布朗洛看来是很真诚地相信他的发现,而不是有意造假。科学史上类似这种由于强烈的主观偏向而自欺欺人的例子屡见不鲜,但是为何有如此多的训练有素甚至声名卓著的科学家都跟着晕头转向,却是一个比N射线更神秘的谜。他们以法国科学家为主。在19世纪下半叶,法国已丧失了世界科学中心的地位,落后于德国和英国。也许,正是在赶英超德、振兴法国科学事业的爱国激情的驱使下,他们浮躁地抛弃了一些基本的科学原则,结果却沦为国际笑柄。

这个事件经常被有些反科学人士拿来证明科学研究并不像人们设想的那么客观,靠不住。其实它恰恰说明,虽然再著名的科学家也有可能犯错误,但是科学却有能力自我纠正,关键在于如何严密地设计控制实验,避免主观偏向而获得客观的结果。毕竟,否证N射线的也是科学家,而伍德的“恶作剧”实际上是在采用一个基本的科学实验方法:盲法试验。

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