闲聊科研中的数据选择趣闻
李革胜, 2-19-2012
罗伯特·密尔根(Robert Millikan)的油滴实验(Oil-drop experiment)80年代曾被写进中国普通高中物理学课本,成为全中国中学生景仰的测量单一电子电荷量的经典实验。密尔根因此获得了1923年的诺贝尔物理学奖。
其实这是一个神奇的, 具有科研伦理学原理的故事。密尔根实际上是个没有经过正规科研方法和伦理训练的科学家(Cargo cult scientist) 。密尔根开始做了个水滴实验,测出了电子的带电量,得到一个错误的答案。他的资料来源有点偏差问题,因为他用的空气粘滞系数是错误的。但他是一个经常祷告的基督徒, 就毫无根据地赌所有水滴的总电荷值皆为同一数字的倍数,就是单一电子的电荷e。因为他得到的数据是一大堆杂乱无章的数据, 一个唯物主义物理学家绝对不会毫无根据地假设。所以刚开始, 密尔根不得不有选择性地删除数据,获得了漂亮的但是错误的实验结果。也就是他有意识地在实验上作了蔽, 但他的赌博是正确的, 单一电子的电荷是一个常数。所以他在1907年发表的水滴实验没有人能重复得出来, 正是该论文让他当上了芝加哥大学教授。
油滴实验的真正发明人其实是他的研究生哈维·弗乐彻(Harvey ), 弗乐彻设计制作油滴实验,获得了一个比较靠谱的基本电荷数据的时候, 密尔根不在芝加哥。
密尔根回来后, 以提醒的方式误导弗乐彻,学校规定博士论文必须单独署名。所以这第一篇论文必须只署密尔根一人的名字, 胳膊拧不过大腿, 弗乐彻为了博士学位, 没有别的办法,同意了这一建议。密尔根在1910年做为单一作者发表了第一篇油滴实验的论文,并因此获得诺贝尔奖。做为交换, 弗乐彻在后面第5篇论文中做为唯一作者获得博士学位。
密尔根以博士学位作为交换条件,剥夺研究生论文的署名权,是一种不正当的行为。论文的作者应当是对科研做出了实质性贡献的所有人,不能随便加人也不能减人。论文的署名权是不能做交易的。 密尔根应该让两人共同署名,其实这与让弗乐彻在博士论文中单独署名,一点也不冲突。博士导师不顾论文的实质性贡献,利用权势决定论文的署名权, 这是不道德的。
密尔根的故事还没有完, 现在我们已知的电荷数值比密尔根测量结果大了5倍。 按现在的标准, 密尔根获得诺贝尔奖的结果是错误的。但他的名气实在太大, 以至当其他科学家们获得一个和密尔根数值差别比较大的数据时, 他们就想当然地以为自己一定是哪里出了错,并还真的找到了实验错误的原因。如果找不到, 就进行数据选择, 找到符合密尔根结论的数据为止。 当他们的结果跟密尔根的相近时,就自然而然地认为得到的是正确的答案。
就象现在的物理学博士生, 只要你告诉他, 他的结论和李政道, 杨振宁的”宇称不守恒”矛盾, 他大多不加批判地认为自己错了。
密尔根修饰实验数据,具体表现在少报或多报实验次数,删除或增添数据,本质上讲是一种严重的学术不端行为。尽管他赌博的结论是正确的。
密尔根虽然有很多问题, 但这并不妨碍他是一个公认的实验物理学家, 他的油滴实验仍然是”最完美的实验” 。
35分钟写完
李革胜, 2-19-2012
罗伯特·密尔根(Robert Millikan)的油滴实验(Oil-drop experiment)80年代曾被写进中国普通高中物理学课本,成为全中国中学生景仰的测量单一电子电荷量的经典实验。密尔根因此获得了1923年的诺贝尔物理学奖。
其实这是一个神奇的, 具有科研伦理学原理的故事。密尔根实际上是个没有经过正规科研方法和伦理训练的科学家(Cargo cult scientist) 。密尔根开始做了个水滴实验,测出了电子的带电量,得到一个错误的答案。他的资料来源有点偏差问题,因为他用的空气粘滞系数是错误的。但他是一个经常祷告的基督徒, 就毫无根据地赌所有水滴的总电荷值皆为同一数字的倍数,就是单一电子的电荷e。因为他得到的数据是一大堆杂乱无章的数据, 一个唯物主义物理学家绝对不会毫无根据地假设。所以刚开始, 密尔根不得不有选择性地删除数据,获得了漂亮的但是错误的实验结果。也就是他有意识地在实验上作了蔽, 但他的赌博是正确的, 单一电子的电荷是一个常数。所以他在1907年发表的水滴实验没有人能重复得出来, 正是该论文让他当上了芝加哥大学教授。
油滴实验的真正发明人其实是他的研究生哈维·弗乐彻(Harvey ), 弗乐彻设计制作油滴实验,获得了一个比较靠谱的基本电荷数据的时候, 密尔根不在芝加哥。
密尔根回来后, 以提醒的方式误导弗乐彻,学校规定博士论文必须单独署名。所以这第一篇论文必须只署密尔根一人的名字, 胳膊拧不过大腿, 弗乐彻为了博士学位, 没有别的办法,同意了这一建议。密尔根在1910年做为单一作者发表了第一篇油滴实验的论文,并因此获得诺贝尔奖。做为交换, 弗乐彻在后面第5篇论文中做为唯一作者获得博士学位。
密尔根以博士学位作为交换条件,剥夺研究生论文的署名权,是一种不正当的行为。论文的作者应当是对科研做出了实质性贡献的所有人,不能随便加人也不能减人。论文的署名权是不能做交易的。 密尔根应该让两人共同署名,其实这与让弗乐彻在博士论文中单独署名,一点也不冲突。博士导师不顾论文的实质性贡献,利用权势决定论文的署名权, 这是不道德的。
密尔根的故事还没有完, 现在我们已知的电荷数值比密尔根测量结果大了5倍。 按现在的标准, 密尔根获得诺贝尔奖的结果是错误的。但他的名气实在太大, 以至当其他科学家们获得一个和密尔根数值差别比较大的数据时, 他们就想当然地以为自己一定是哪里出了错,并还真的找到了实验错误的原因。如果找不到, 就进行数据选择, 找到符合密尔根结论的数据为止。 当他们的结果跟密尔根的相近时,就自然而然地认为得到的是正确的答案。
就象现在的物理学博士生, 只要你告诉他, 他的结论和李政道, 杨振宁的”宇称不守恒”矛盾, 他大多不加批判地认为自己错了。
密尔根修饰实验数据,具体表现在少报或多报实验次数,删除或增添数据,本质上讲是一种严重的学术不端行为。尽管他赌博的结论是正确的。
密尔根虽然有很多问题, 但这并不妨碍他是一个公认的实验物理学家, 他的油滴实验仍然是”最完美的实验” 。
35分钟写完