agosto, 1913: Robert Millikan Relatórios Sua Gota de Óleo Resultados
Diagrama de Millikan do aparelho, a partir de seu Físico Revisão de papel
Robert Millikan famosa gota de óleo experimento, informou que, em agosto de 1913, elegantemente medido a unidade fundamental de carga elétrica., A experiência, uma grande melhoria em relação às tentativas anteriores de medir a carga de um elétron, foi chamada de uma das mais belas da história da física, mas também é a fonte de alegações de má conduta científica por parte de Millikan.Robert Millikan nasceu em 1868 e cresceu em Iowa rural, o segundo filho de um ministro. Millikan frequentou o Oberlin College, obteve seu PhD na Universidade de Columbia, e passou um ano na Alemanha antes de assumir um cargo na Universidade de Chicago.,por volta de 1906, Millikan tornou-se um educador de sucesso e escritor de livros, mas ele sabia que não tinha feito nenhuma pesquisa de real significado científico, e Estava ansioso para deixar sua marca como pesquisador.J. J. Thomson tinha descoberto o elétron em 1897 e tinha medido a sua relação carga-massa. O próximo passo era determinar a carga do elétron separadamente. Thomson e outros tentaram medir a carga elétrica fundamental usando nuvens de gotículas de água carregadas, observando quão rápido eles caíram sob a influência da gravidade e de um campo elétrico., O método deu uma estimativa grosseira da carga do elétron.Millikan viu esta oportunidade de fazer uma contribuição significativa ao melhorar estas medições. Ele percebeu que tentar determinar a carga em gotículas individuais poderia funcionar melhor do que medir a carga em nuvens inteiras de água. Em 1909 ele começou os experimentos, mas logo descobriu que gotículas de água evaporaram muito rapidamente para medição precisa. Ele pediu ao seu aluno de graduação, Harvey Fletcher, para descobrir como fazer a experiência usando alguma substância que evaporou mais lentamente.,Fletcher rapidamente descobriu que podia usar gotas de óleo, produzidas com um simples atomizador de perfume. As gotículas de óleo são injetadas em uma câmara cheia de ar e pegar carga do ar ionizado. As gotas então caem ou sob a influência combinada da gravidade, viscosidade do ar e um campo elétrico, que o experimentador pode ajustar. O experimentador podia ver as gotas através de um telescópio especialmente concebido, e o tempo a que Velocidade uma gota cai ou sobe. Depois de cronometrar repetidamente a ascensão e queda de uma gota, Millikan poderia calcular a carga na gota.,
em 1910 Millikan publicou os primeiros resultados desses experimentos, que claramente mostraram que as cargas sobre as gotas eram todos múltiplos inteiros de uma unidade fundamental de carga. Mas após a publicação desses resultados, o físico vienense Felix Ehrenhaft afirmou ter realizado um experimento semelhante, medindo um valor muito menor para a carga elementar. Ehrenhaft alegou que isso apoiava a ideia da existência de “subeletrons”.o desafio de Ehrenhaft levou Millikan a melhorar sua experiência e coletar mais dados para provar que ele estava certo., He published the new, more accurate results in August 1913 in the Physical Review. Ele afirmou que os novos resultados tiveram apenas uma incerteza de 0,2%, uma grande melhoria em relação aos seus resultados anteriores. Millikan do valor relatado para o ensino fundamental carga, 1.592 x 10-19 coulombs, é ligeiramente menor do que a actualmente aceite o valor de 1.602 x 10-19 C, provavelmente porque Millikan utilizado um valor incorreto para a viscosidade do ar.,parecia que era uma bela experiência que tinha determinado precisamente a unidade fundamental de carga elétrica, e claramente e convincentemente estabeleceu que os “subelétrons” não existiam. Millikan ganhou o Prêmio Nobel de 1923 pelo trabalho, bem como por sua determinação do valor da constante de Plank em 1916.
Mas, mais tarde, inspeção de Millikan laboratório de notebooks por historiadores e cientistas revelou que, entre fevereiro e abril de 1912, ele teve de dados em muitos mais gotas de óleo que ele relatou no papel., Isso é preocupante, uma vez que a agosto de 1913 papel afirma explicitamente em um ponto, “é de se observar, também, que este não é um grupo selecionado de gotas, mas representa todas as gotas experimentou durante 60 dias consecutivos.”No entanto, em outro ponto do artigo, ele escreve que as 58 gotas relatadas são aquelas “sobre as quais uma série completa de observações foram feitas. Além disso, as margens de seu caderno contêm notas como “beauty publish” ou “something wrong”.o Millikan ignorou deliberadamente dados que não se encaixavam nos resultados que queria?, Talvez porque estava sob pressão de um rival e ansioso por deixar a sua marca como cientista, Millikan deturpou os seus dados. Alguns chamaram a isto um caso claro de fraude científica. No entanto, outros cientistas e historiadores têm olhado atentamente para seus cadernos, e concluíram que Millikan estava se esforçando por precisão, relatando apenas seus dados mais confiáveis, não tentando deliberadamente enganar outros., Por exemplo, ele rejeitou gotas que eram muito grandes, e assim caiu muito rapidamente para ser medido com precisão com seu equipamento, ou muito pequeno, o que significava que eles teriam sido excessivamente influenciados pelo movimento browniano. Algumas gotas não têm conjuntos de dados completos, indicando que foram abortados durante a execução.
é difícil saber hoje se Millikan pretendia deturpar seus resultados, embora alguns cientistas tenham examinado os dados de Millikan e calculado que mesmo que ele tivesse incluído todas as gotas em sua análise, sua medição para a carga elementar não teria mudado muito em tudo.,este artigo foi publicado na edição de Agosto/Setembro de 2006 da APS News.