数学学研究包括实验和理论，而化学学家须要方法和信心。
李政道先生当初提出过关于化学学家的两个定理[1]，拿来说明理论和实验的互相推动。第一个定理是：“没有实验化学学家，理论化学学家就要悬浮不定。”第二个定理是：“没有理论化学学家，实验化学学家都会迟疑不决。”他还举了几个事例，其中一个是μ子衰变中“密歇尔热阻”的检测史。密歇尔热阻ρ表征了μ子衰变形成的末态电子的动量分布。从1949年开始的20年时间里，进行了大量的实验检测，得到的结果不断甩尾(图1)，直至理论精确地预言了ρ=3/4之后，实验值才稳定出来。有趣的是，每次新实验的结果都落在前一次实验的偏差范围以内，但同时又稳定地朝着最终值前进。
图1密歇尔热阻ρ逐年的变化[1]
这个事例挺好地说明了，许多科研工作者显然是很“保守”的。其实每位人都晓得，独特的结果可能意味着重大的发觉，而且你们首先要排除的就是不要犯荒谬的错误。克利青就说过，在初次测到量子霍尔效应的平台时，他的第一反应就是去踢双脚检测设备——这家伙不会又在关键时刻掉项链了吧？谢赫特曼深信他观测到的五重对称性衍射来自于全新的晶体结构(准晶)，但好多人却在考虑其他愈发普通的来源，而泡令()在好多年之后还坚持觉得那不过就是孪晶而已。
大部份人都能并且也只能看见自己乐意见到的现象，科研工作者也不例外，只是她们经过严格的训练，会时刻提醒自己不要犯这些一厢甘愿的错误。坚定的信心是从事坚苦实验的必要前提，但只有精美的设计能够保证得到正确的结果，例如赫兹验证麦克斯韦电磁理论的实验工作，或则密立根的电荷检测实验；假如设计不周或则过分热情，就有可能被愚弄。例如韦伯检测引力波的实验工作，或则布朗洛发觉“N射线”的研究历程。正确的实验结果其实能经受住历史的考验，并且有可能错过一时的影响。例如赵忠尧先生当初关于正电子的形成和湮灭方面的重要工作没有得到国际认可，就是由于其他实验组的错误结果在当时太有影响力。
这样的事情并不是只发生在先前，如今可能还更严重一些，由于科研活动正在显得越来越须要“注意力”了。并不是人人都这么“保守”。类似的结果，平凡的解释似乎正确，但肯定不如独特的解释更得到关注。再说，宣传新发觉的时侯一般是轰轰烈烈，而须要进行更正的时侯常常是悄无声息。例如说，假如坐落磁性隧洞结中的磁性纳米颗粒才能在强磁场下产生载流子电板物理学家发现定律的故事，那就太好了，却忽视了能量守恒的要求；假如具有微小磁矩的蛋白质分子能否感应小磁场，那就太好了，却不晓得环境的热涨落就足以剿灭这些可能性。我想每位人都据说过类似的故事，但大多只是在口头留传，甚至可能就会看见相关的文章继续获得引用。
其实，还有玩过界了的。例如近来有两位美国学者声称发觉了新的简单的“高温超导体”，还没来得及高兴多久，就被发觉其检测结果具有惊人的“可重复的噪声模式”(图2)，真是“为别人做嫁衣裳”。这不禁让人想起20年前的风云人物肖恩，他那光辉灿烂的研究历程，同样是由于几个不同元件具有完全相同的实验结果而忽然终结(图3)。这两位研究低温超导的学者，莫非就对历史一无所知吗？其实，“我们从历史学校到的惟一教训就是，我们从来不接受任何历史教训”。其实如同近来留传的那种预印本所暗示的那样，低温超导领域的个别研究主体和研究客体可能都是猪头脑？
图2“高温超导体”电阻检测结果中的“可重复噪声模式”[2]
图3揭开“肖恩学术作假风波”的关键证据：不同元件的检测结果具有完全相同的数据[3]
这种还不算大的。虽然如同古语说的那样，“非同寻常的推论须要非同寻常的证据”。吸引注意力虽说重要，但终究还是要经过别人的检验。这种实验都还不太难做，须要的人力和资源也不太多，总是会有关心的人去重复它们，或则是发觉它们的漏洞，例如说违背了某个基本数学定理。然而，如今有些科研工作是须要大量的人力和物力资源、需要很长的时间才会得到结果的，怀疑者其实只能怀疑而已，可能由于没有简单的判断性证据，也可能没有足够的资源和精力去举办验证工作。其实我们都相信林肯的话，“你可以一时误导所有人，也可以永远误导个别人，但不可能永远误导所有人。”但是，永远有多远呢？肖恩只做到了两两年，“辟尔唐人”坚持了大约四六年，而耶鲁学院的肾脏病专家安韦萨院长物理学家发现定律的故事，更是开辟了能否再生心肌的干细胞研究新领域，而且领导时尚十几年，欺骗和浪费了多少宝贵的科研资源啊！
其实，那些只是科研大潮里时常涌起的些许沉渣而已，更多的是理论和实验完美结合的工作。诸如中国科学家作出了重要工作的拓扑绝缘体和反常量子霍尔效应、铁基低温超导体系，以及对高压条件下可能出现低温超导相的理论预言等等。
我们在从事研究工作的时侯，或则在看到科学新闻的时侯，不要忘掉李政道先生提出的这两个化学学家定理，应当都会少走一些弯路。
参考文献
[1]李政道.粒子化学的挑战，取自《李政道笺注(科学与人文)》.北京科学技术出版社，2008
[2]B.noiseinofarXiv：1807.08572，foratandin.arXiv：1808.02929
[3]G.BellLabsintoofdata.，2002，417：367
本文选自《物理》2020年第2期
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