elokuussa 1913: Robert Millikan Raportoi Hänen Öljy Pudota Tulokset
Kaavio Millikan on laite, hänen Physical Review paperin,
Robert Millikan on kuuluisa öljy pudota kokeilu, ilmoitti elokuussa 1913, tyylikkäästi mitattu perustavanlaatuinen yksikkö sähkövaraus., Kokeilu, suuri parannus edelliseen yrittää mitata vastaa elektronin, on sanottu yhdeksi kauneimmista fysiikan historia, mutta on myös lähde väitteet tieteellisen virheestä Millikan on osa.
Robert Millikan syntyi vuonna 1868 ja kasvoi Iowan maaseudulla, ministerin toisena poikana. Millikan opiskeli Oberlin Collegessa, väitteli tohtoriksi Columbian yliopistosta ja vietti sitten vuoden Saksassa ennen kuin otti kantaa Chicagon yliopistoon.,
noin 1906, Millikan oli tullut menestyvä kouluttaja ja oppikirja kirjailija, mutta hän tiesi, että hän ei ollut tehnyt mitään tutkimusta todellinen tieteellinen merkitys, ja oli innokas tekemään hänen tavaramerkki tutkijana.
J. J. Thomson löysi elektronin vuonna 1897 ja oli mitattu sen varauksen ja massan suhde. Seuraava askel oli määrittää elektronin varaus erikseen. Thomson ja muut yrittivät mitata perusoikeuksien sähkövaraus käyttäen pilvet veloitetaan vesipisarat tarkkailemalla, kuinka nopeasti he laskivat vaikutuksen alaisena painovoiman ja sähkökentän., Menetelmä antoi karkean arvion elektronin varauksesta.
Millikan näki tämän mahdollisuuden tehdä merkittävä panos parantamalla näitä mittauksia. Hän tajusi, että yrittää selvittää, maksu yksittäisiä pisaroita voisi toimia paremmin kuin mittaus periä koko pilviä vettä. Vuonna 1909 hän aloitti kokeet, mutta huomasi pian, että vesipisarat haihtuivat liian nopeasti tarkkaa mittausta varten. Hän pyysi jatko-opiskelijaa, Harvey Fletcheriä, keksimään, miten koe tehdään käyttämällä jotain ainetta, joka haihtui hitaammin.,
Fletcher huomasi nopeasti, että hän voisi käyttää öljypisaroita, jotka on valmistettu yksinkertaisella parfyymin sumuttimella. Öljypisarat ruiskutetaan ilmalla täytettyyn kammioon ja poimitaan varaus ionisoituneesta ilmasta. Tämän jälkeen pisarat putoavat tai nousevat painovoiman, ilman viskositeetin ja sähkökentän yhteisvaikutuksella, jota kokeilija voi säätää. Kokeilija saattoi katsella pisaroita varta vasten suunnitellulla kaukoputkella, ja aika kuinka nopeasti pudotus putoaa tai nousee. Kun toistuvasti ajoitus nousu ja lasku pudota, Millikan voisi laskea maksun pudota.,
Vuonna 1910 Millikan julkaistu ensimmäiset tulokset näistä kokeista, jotka osoittivat selvästi, että maksuja laskee olivat kaikki kokonaisluku kerrannaisia keskeinen yksikkö maksu. Mutta julkaisemisen jälkeen ne tulokset, Wieniläinen fyysikko Felix Ehrenhaft väitti toteutettiin vastaava kokeilu -, mittaus-paljon pienempi arvo alkeisvaraus. Ehrenhaft väitti tämän tukevan ajatusta ” subelectronien olemassaolosta.”
Ehrenhaftin haaste sai Millikanin parantamaan kokeiluaan ja keräämään lisää tietoja todistaakseen olevansa oikeassa., Hän julkaisi uudet, tarkemmat tulokset elokuussa 1913 the Physical Review-lehdessä. Hänen mukaansa uusien tulosten epävarmuus on vain 0,2 prosenttia, mikä on suuri parannus hänen aiempiin tuloksiinsa verrattuna. Millikan on raportoitu arvo, alkeisvaraus, 1.592 x 10-19 mikrocoulombia, on hieman pienempi kuin tällä hetkellä hyväksytty arvo 1.602 x 10-19 C, luultavasti koska Millikan käytti virheellinen arvo viskositeetti ilmaa.,
– näytti siltä, että Se oli hieno kokeilu, joka oli määritelty melko tarkasti perusoikeuksien yksikkö sähkövaraus, ja selkeästi ja vakuuttavasti todettu, että ”subelectrons” ei ole olemassa. Millikan voitti 1923 Nobelin Palkinnon työstään sekä hänen määrittäminen arvo Lankku on vakio vuonna 1916.
Mutta myöhemmin tarkastus Millikan on lab kannettavat historioitsijat ja tutkijat on paljastanut, että välillä helmikuu ja huhtikuu 1912, hän otti tiedot paljon enemmän öljyä putoaa kuin hän kertoi paperin., Tämä on huolestuttavaa, koska elokuussa 1913 kirjassa todetaan selvästi, jossain vaiheessa”, Se on olla huomautti myös, että tämä ei ole valittu ryhmä laskee, mutta edustaa kaikkia tippoja kokeillut, kun aikana yli 60 päivää peräkkäin.”Hän kuitenkin kirjoittaa toisessa kohdassa lehdessä, että raportoidut 58 pisaraa ovat niitä, joista ”tehtiin täydellinen havaintosarja.”Lisäksi hänen muistikirjansa reunoissa on sellaisia merkintöjä kuin” beauty publish ”tai” something wrong.”
sivuuttiko Millikan tahallaan tietoja, jotka eivät sopineet hänen toivomiinsa tuloksiin?, Ehkä siksi, että hän oli paineita kilpailija ja innokas tekemään hänen tavaramerkki tiedemiehenä, Millikan vääristelty hänen tiedot. Jotkut ovat kutsuneet tätä selkeäksi tieteelliseksi petokseksi. Kuitenkin, muut tutkijat ja historioitsijat ovat katsoi tarkasti hänen muistikirjat, ja totesi, että Millikan oli pyrkimys tarkkuus raportoimalla vain hänen kaikkein luotettavia tietoja, ei yrittää tietoisesti harhauttaa muita., Esimerkiksi hän hylkäsi tippoja, jotka olivat liian suuria, ja näin ollen laski liian nopeasti mitattava tarkasti hänen varusteet, tai liian pieni, mikä tarkoitti, että ne olisivat olleet liian vaikutteita Brownian motion. Joissakin pudotuksissa ei ole täydellisiä tietokokonaisuuksia, mikä viittaa siihen, että ne keskeytettiin ajon aikana.
on vaikea tietää tänään, onko Millikan tarkoitus vääristellä hänen tuloksia, vaikka jotkut tutkijat ovat tutkineet Millikan tiedot ja laskettu, että vaikka hän oli mukana kaikki putoaa hänen analyysi, hänen mittauksen alkeisvaraus ei olisi muuttunut lainkaan.,
Tämä artikkeli ilmestyi elo-syyskuussa 2006 APS News-lehden numerossa.