物理学最美实验：密立根油滴实验！

密立根油滴实验是密立根在1909年进行的实验。那时候，电子已被发现，但带电量是多少还不知道。密立根的油滴实验不仅测出了电子的带电量，也发现了油滴的带电量是某一个值的整数倍，这个最小值被称为元电荷。这就是带电量的不连续性，也可以叫做电荷的量子化。

元电荷以及电荷量子化的发现都是物理学发展史上的大事，密立根也是凭此实验获得了1923年的诺贝尔物理学奖。而密立根的实验却只是用到了很简单的实验装置，目前很多学校的大学物理实验中就有用油滴实验测元电荷的实验。用很简单的装置做出如此重大的发现，绝对非常帅！非常美！

密立根在电场中用一些带电的油滴进行了实验，之所以选择油滴是为了减少蒸发。这些带电的油滴受到重力、电场力和空气阻力的作用，通过简单的换算，可以得到油滴所带的电荷数，到这里为止，新的物理学也还没有诞生。幸运的是，密立根是一个很善于思考的物理学家，在许多不同的油滴进行相应的测量后，也提出了他的「洞见」，他发现油滴的总电荷值皆为同一数字的倍数。

今天我们知道，这一数字即为元电荷（电子的电荷量 e），密立根的实验证明了电荷量子化的特征，他因此获得了 1923 年的诺贝尔物理学奖。这个实验的「美」体现在它用一些宏观物质（油滴）测量了微观的（量子化的）电荷，而且实验的手段也相对简单，但这个实验也有很多问题。

密立根实验有两个重要的争议，一方面，密立根没有让他的研究生（Harvey Feltcher）在这篇重要的论文上署名，从而导致其学生不能分享诺贝尔奖；另一方面，同时代的其他研究者很多都无法重复密立根的研究结果，密立根在 1953 年去世，在他去世之后，研究者「解密」了密立根的实验记录本，发现了密立根似乎存在「学术不端」的嫌疑。

在他的实验原始记录中，对他的测量结果进行了筛选，丢弃了大约一半的数据，而数据被剔除的理由也很多包括：仪器工作不正常、似乎要对空气阻力项作高阶修正、不符合预期的期望、反常的结果等等。其中部分理由似乎仍然比较合理，但「不符合预期的期望」这样的理由实在会让人觉得有点难以接受，这也的确违背了我们今天的学术规范，需要小心这种「洞见」也可能是某种先入为主的「偏见」。

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