想证明爱因斯坦的理论是错的,却因此获诺贝尔奖( 二 )


基本电荷是实验测来的自然界存在的最小电量 , 它的出现 , 让许多物理常数的计算达到更高的精度 。 密立根也因此名声大噪 。 遗憾的是 , 密立根在论文中犯了两个错误 , 导致他和他的油滴实验受到后人诟病 。 一是论文没有署弗雷彻的名字;二是文中只列举了91组观测结果 , 对相差较大的49组只字未提 , 这与论文所说“代表了所有的油滴实验”(见《密立根实验记录本》)所写严重不符 。
研究光电得惊喜
中年密立根的精力相当充沛 。 当弗雷彻一门心思做油滴实验的时候 , 他又迸出一个想法:通过实验来证明爱因斯坦的光量子理论和光电效应方程是错的 。

爱因斯坦于1905年提出光量子理论并建立光电效应方程后 , 按当时观点 , 直接通过实验精确测量光电流以验证光电效应方程相当困难 , 但只有理论和实验相结合 , 新的学说才会成立 。 只是由于爱因斯坦的光量子理论太慎密了 , 光电效应方程计算出来也没错误 , 所以当时的科学家大都认可他的理论 , 只有包括密立根在内的小部分人持怀疑态度 。 证明光量子理论的实验比油滴实验更难 , 油滴毕竟有形有样 , 光却摸不住抓不着 。 密立根从1908年开始研究 , 知道1912年才设计出基本的实验装置 。 不过在实验中他逐步认可了爱因斯坦的光量子理论 , 1915年 , 他终于设计出一套精巧的装置 , 证实了光电效应方程 , 并推算出普朗克常量h的值 。 密立根光量子实验图图源:物理双月刊网1916年 , 密立根把研究内容公开发表 。 自此 , 爱因斯坦的光量子理论得到验证 , 密立根也因为出色的研究获得了1923年度诺贝尔物理学奖 。

推荐阅读