密立根油滴實驗是否有假？

諾貝爾和平獎、文學獎的頒發(fā)經(jīng)常引起爭議，但一般認為科學領域的諾貝爾獎還是比較名副其實的。其實科學領域的諾貝爾獎錯過了該得的人，或錯發(fā)給了不該得的人也屢見不鮮。即使是那些公認該得諾貝爾獎的獲獎者，其學術道德也不是無可指摘的。1923年因油滴實驗獲得諾貝爾物理學獎的美國物理學家密立根（Robert A. Millikan）就是一個典型的例子。

文科生可能會對密立根油滴實驗感到陌生，但是理科生在高中物理電磁學部分都學過甚至在實驗課重復過這個實驗。這是一個設計極為巧妙的實驗，不僅證明了電荷的不連續(xù)性，而且測出了電子基本電荷的精確數(shù)值。

這個實驗的基本原理是這樣的：用噴霧器將油滴噴入兩塊平行電極板之間，觀察油滴的運動情況。先不給電極板加上電壓，這時油滴在重力的作用下加速下降，下降過程中受到空氣阻力和空氣浮力的阻撓，加速度越來越小，最終，向下的重力與向上的阻力、浮力達到平衡，這時油滴將做勻速下降運動。然后給電極板加上電壓，油滴經(jīng)噴射后一般都帶電，在電場的作用下將加速上升，最終，向上的電場力、空氣浮力與向下的重力、空氣阻力達到平衡，油滴將做勻速上升運動。通過測定同一個油滴不加電場時的勻速下降速度和加電場時的勻速上升速度，就可以算出這個油滴所帶的電荷。對許多不同的油滴進行測量的結果表明，油滴所帶的電量總是某一個最小固定值的整數(shù)倍，這個最小固定值就是電子所帶的電量即基本電荷。

密立根是在1907年在芝加哥大學任教時開始做測定基本電荷的實驗的。他一開始用的是水滴。在1909年他首次報告了用水滴測定的基本電荷的數(shù)值。但是用水滴做實驗有一個很大的問題：水滴很容易揮發(fā)，只能對它們的運動情況做幾秒種的觀察。

這時研究生哈維?弗雷徹（Harvey Fletcher）加入了密立根實驗室。在參與討論如何防止水滴蒸發(fā)的問題之后，弗雷徹建議改用油滴做實驗。在一天之間，弗雷徹制作了油滴實驗的設備，并在當天就進行了實驗，獲得了一個比較靠譜的基本電荷數(shù)據(jù)。那一天密立根不在實驗室。密立根在第二天回到實驗室后，看到了弗雷徹的實驗設備，非常興奮。此后兩個人一起工作，對實驗設備進行了改進。6周后，公布了實驗結果。

很顯然，這個實驗的論文應該由兩人聯(lián)合發(fā)表。但是密立根提醒弗雷徹，根據(jù)學校的要求，研究生的博士論文必須單獨署名，不能有合作者。密立根建議，弗雷徹可以在以后的某篇論文單獨署名做為其博士論文，但是做為交換條件，這第一篇論文必須只署密立根一人的名字。弗雷徹雖然感到失望，但是沒有別的辦法，同意了這一安排。于是在1910年密立根做為唯一作者發(fā)表了第一篇油滴實驗的論文，并最終獲得諾貝爾獎。弗雷徹則在第5篇論文中做為唯一作者。1982年，弗雷徹死后發(fā)表的文章中才披露了這個秘密。