2 他们真是一群骗子吗?——N射线的故事
……个性冲突在科学思想的发展中有时非常重要。我敢说,这应该被当作一条规则而不是一个特例,这一规则使生物学史变得更加清晰。
M.T.吉塞林
1903年,法国科学院通讯院士布隆德洛(1849—1930)教授继1897年卢瑟福发现α射线和β射线、1900年维拉德(1860—1934)发现γ射线之后,郑重而又激动人心地在法国科学院的院刊上宣布了他的一项新发现:N射线。
接着,在一段短暂的时间里,N射线这种新辐射的异乎寻常性质吸引了全世界许多科学家的注意力和想象力。这正如美国西北大学克洛茨教授在1980年撰文所说:
布隆德洛的发现在科学界的许多部门激起了一阵狂热的反应。
但两年之后,研究N射线的这股狂热的浪潮又戛然而止,因为人们发现N射线是一种纯属虚幻的射线。事后,围绕N射线事件展开了一场争论,有人认为布隆德洛是一个科学骗子,并耸人听闻地说:
悲剧的暴露最终导致布隆德洛的发疯和死亡。
有的人认为,布隆德洛的助手“对N射线的发现或许扮演了一个过分热心的促进者的角色”。
还有的人则明确表示:
故意的欺诈可以不予考虑,应该从心理学方面进行一些研讨。
这里的目的就是想对N射线事件的始因作一初步探讨,对某些不够认真或说过火的说法提出一些不同的看法。为此,我们应该先从布隆德洛本人谈起。

法国著名物理学家布隆德洛
布隆德洛其人其事
布隆德洛于1849年诞生在一个知识分子的家庭里。他的父亲N.布隆德洛是法国著名的生物学家和化学家。布隆德洛本人毕业于法国的南锡(Nancy)大学,后又于1881年获索尔本大学物理博士学位,他的博士论文题目是“电池和极化规律”。从1882年起,他开始在南锡大学任教,并于14年之后晋升为教授。1910年,当他年满61岁时退休了。
布隆德洛是一位经验丰富而且颇有名气的电磁学方面专家。赫姆霍兹(1821—1894)去世后,布隆德洛被推选为法国科学院通讯院士,以顶替赫姆霍兹空出来的位置。在“发现”N射线以前,他曾经两次因为用实验证实麦克斯韦电磁理论,获法国科学奖金,1899年获La Caze奖金。
下面大致介绍布隆德洛“发现”N射线的过程。
1890年前后,布隆德洛对X射线的研究十分感兴趣,并积极参与到X射线本质的争论之中。他是一位实验技巧十分高超的物理学家,1891年,他设计了一种与迅速旋转镜相似的技术,测得电磁辐射传播的速度为297 600千米/秒;后来他又确定X射线的传播速度与光速一样,从而认为X射线应该是电磁辐射的一种。为了进一步证实这一结论,布隆德洛又设计了一个巧妙的实验,试图从电磁波的偏振性来证实X射线是一种电磁辐射。
如果X射线是电磁波,它就必然有偏振性,这种偏振性可以用下述方法检测。在X射线传播的途径上,安置由两根削尖的金属丝做成的可以跳火花的检测器。调整检测器的方位,如果X射线是电磁波,它必有某一确定的偏振方向,那么当检测器的方位与偏振方向吻合时,跳动的电火花的强度将会明显增强。结果,实验证实了布隆德洛的推测,火花亮度确实在某一特定方向上有明显增强。这使布隆德洛十分兴奋。
正是在这次实验中,出现了一件令布隆德洛感到十分奇怪的现象:当X射线通过电火花缝隙后,再让它通过一个石英棱镜时,某些射线发生了折射。由于当时人们认为X射线通过石英棱镜不会发生折射,因而布隆德洛甚为惊讶。接着,他在概念上作了一个“灾难性的飞跃”:这种发生折射的射线既然不可能是X射线,那一定是某种尚不为人所知的“新射线”。接着他又发现新的射线可以把在近处的煤气灯的火焰变得更亮,还能使荧光屏变得更亮。这种种发现使他异常兴奋,于是他把这种“新射线”命名为“N射线”,以纪念他供职的南锡大学。
布隆德洛并非物理新手,他深知,要使N射线被物理学界公认,还需要排除许多偶然和人为的因素,所以在“发现”N射线以后,他立即对实验设备作了进一步改进,其中包括照相设备和使用低强度气体火焰(low-in-tensity gas flame)检测器等。利用新的设备,布隆德洛不仅进一步“证实”了新射线的存在,而且他还对N射线的性能和辐射源作了广泛的研究。1903年初,他开始将自己的研究结果连续发表在法国科学院院刊上。
接着,各有关学科的科学家都迫不及待地涌到N射线研究领域来,形成一股热潮。法国第一流的科学家,包括彭加勒、J.贝克勒尔(Jean Becquerel,发现天然放射线的A.H.Becquerel的儿子)和受人尊敬的生理学家卡彭蒂尔等人,纷纷发表意见,赞扬布隆德洛的“伟大”发现。
1904年,在国外已经开始对N射线提出怀疑和批评时,法国科学院的Le Conte奖金评选委员会(彭加勒是评委之一)仍然决定将这一珍贵的荣誉和5万法郎的奖金授给布隆德洛,而没有授予另一位候选人皮埃尔·居里(1859—1906,1903年获得诺贝尔物理学奖)。据说,奖状第一稿主要是表彰他关于N射线的发现,后来因为批评和怀疑“N射线”的人越来越多,为谨慎起见,在奖状的定稿上只在末尾提到了N射线的发现,而奖励的主要原因则改为“他的全部研究工作”。但是,一般人仍然认为,N射线的发现仍然是布隆德洛获得这个重要奖项的主要原因。

布隆德洛在论文中用这组照片说明N射线让电火花变亮了。
左边的火花没有经过N射线,所以不亮;右边的经过了N射线,所以很亮
正是由于著名科学家的赞扬和法国科学院的鼓励及支持,N射线研究的浪潮在法国越来越汹涌。据统计,1903年上半年法国科学院院刊(Comptes Rendus)上只登载了4篇有关N射线的论文,但到1904年上半年,这方面的论文数量扶摇直上,竟达到54篇!一位作者指出:
从1903年到1906年期间,至少有40人“观察”到N射线,有100多名科学家和医生发表了300多篇论文来分析这种射线。
这种大规模的研究使得N射线各种惊人的性质迅速为人们“发现”。物理学家们“发现”了几乎所有可被N射线穿透的物质,如木头、纸、薄铁板和云母等,但水和盐却能阻挡这种射线……
生理学家们也不甘落后,他们也展开了规模不小的紧张研究工作,其领军人物是南锡大学医学院生物物理学教授卡彭蒂尔。在1904年5月的一个月里,他发表了7篇关于N射线的文章。他发现人体的神经和肌肉可以发出特别强的N射线,他甚至测出尸体发出的N射线。他还发现N射线可以提高人的视觉、嗅觉和听觉的敏感性,不久又发现生物发出的这种射线与N射线有些不同,于是他称它为“生理射线”(physiological rays),并声称实验已“证实”这种射线与N射线均可沿导线传播。面对如此丰富多彩的发现,卡彭蒂尔信心十足地宣称:N射线作为一种有效的人体探测手段,将迅速应用于医学临床。
除了卡彭蒂尔,还有许多科学家作出了生理上N射线的“重大发现”。索尔本大学一位物理学家发现,N射线是从人脑部控制语言的“白洛嘉区”发出的;一个名叫兰伯特的科学家发现,人体中的酶也能发出N射线……
有一位作者用了59页的篇幅,才简要列举和综述了三年时间内所作的有关N射线的发现。有趣的是,像其他一些重大发现一样,N射线发现的优先权之争也随着研究取得“进展”而激烈展开。
伍德捉弄布隆德洛,N射线露馅
正当法国国内N射线的研究热闹得不可开交的时候,国外物理学界却产生了普遍的怀疑。因为任何一个真正的科学发现,例如电磁波、X射线等,总可以在世界任何地方的实验室和在任何时候重复产生,可是N射线却无法满足这一最起码的要求。英国的开尔文(1824—1907)、克鲁克斯(1832—1919),德国卢麦尔(1860—1925)、鲁本斯(1865—1922)、德鲁特(1863—1906),美国的伍德(1868—1955)等世界著名的实验物理学家虽然都对发生在法国的N射线极感兴趣,并且按照布隆德洛论文中所指示的方法安排实验,但无论怎样小心和努力,也得不到一点N射线的影子,这使他们感到迷惑不解。正如伍德所说:
法国似乎有存在着出现这种最难以捉摸的辐射形成所必需的、显然是特别的条件。
奇怪的是还真有一些法国科学家这么想,有位法国科学家简直头脑发昏地说:德国人因为啤酒喝多了,视力下降;而英国人则由于气候潮湿影响了视力,所以他们观察不到N射线不足为奇!当然,在法国国内也有对N射线持怀疑态度的人,例如著名物理学家朗之万。
国外的科学家决定去法国看一看到底是怎么一回事。1904年夏季,正在美国霍普金斯大学任教的罗伯特·伍德教授要出席在欧洲召开的学术会议,他决定趁此机会去访问法国南锡大学布隆德洛的实验室。
伍德是美国著名的实验物理学家。他毕业于哈佛大学,很早就显示出超群的实验天才。他擅长用最简单的方法揭示隐秘现象。他一生主要的贡献是在物理领域,尤其是光谱学,他的实验对原子物理学的进展起了重大作用。他的《物理光学》(Physical Optics,1905年)一书是美国权威性教材。伍德有一种不可遏止的好奇心,还有一个喜欢恶作剧和捉弄人的习惯。有一次,一个巫师说他能够同已经去世的英国物理学家瑞利保持联系,伍德为了揭露骗局,就编了一些电磁学难题请这位巫师向死了的瑞利请教,结果让这位巫师大出洋相。

美国物理学家伍德。他极其聪明而又特别会捉弄人
伍德到了南锡大学后,受到布隆德洛友好而真诚的接待。布隆德洛还立即为伍德做了一系列实验,以证实N射线的存在和它的一些奇异性质。伍德是一位极高明的物理实验专家,当布隆德洛为他做完一系列实验后,他立即敏锐地察觉出他的法国同行们极有可能误入歧途了。布隆德洛将能斯特灯发出的“N射线”射到正在闪火花的间隙检测器上,根据他的介绍,火花亮度要增加;如果用手挡往射线,火花亮度将减弱。令伍德十分惊讶的是,法国同行竟然用极不可靠的肉眼来判断光的强弱。当法国同行们煞有介事地演示火花亮度强弱变化时,伍德无论怎样睁大眼睛凝视那微弱的火花,却丝毫感觉不到亮度的变化。伍德将自己的观察结果告知东道主时,他们却说这是由于伍德眼睛的灵敏度太差。伍德对此不免气上心头,于是他决心试试东道主的“眼睛的灵敏度”。难道这些法国同行真有斯古鲁奇穿过马利身体,看到马利身体后面大衣上的铜纽扣的特异本领?[1]
伍德于是诡谲地说,既然我的眼睛不够灵敏,就请你们说出我把手指挡住N射线的正确时刻吧。由于房间暗,伍德很隐蔽地把手伸进移出,结果东道主几乎一次也没有说对。伍德像逗小孩一样,有时故意把手放在射线经过的路径上不动,然后问东道主火花亮弱的程度。他们一会儿说亮了,一会儿又说暗了;而当伍德有时移动手的时候,他们所说的亮度起伏又同手的进出运动毫无关系。在接着的一个演示实验里,布隆德洛要在N射线的折射光束中“找出”N射线的光波谱。实验时,伍德恶作剧地把一个必不可少的零件(一个铝质棱镜)偷偷地装进了自己的口袋里,布隆德洛不知道,但他却仍然在那儿正儿八经地分析“N射线”的光谱!
回到美国后,伍德写了一篇文章披露此事,发表在英国的《自然》杂志上。伍德的文章发表后,在法国以外的科学家们对N射线的研究立即失去了兴趣,只有少数法国科学家还继续支持布隆德洛。到1905年,法国科学院院刊Comptes Rendus也不再刊登关于N射线的文章了。1906年,法国《科学评论》提议让布隆德洛来做一个判决性实验来最后鉴定N射线是否存在,布隆德洛拒绝了。
于是N射线事件至此可以说正式结束了。虽然布隆德洛到1919年还声称:“我从未对我命名的N射线……有丝毫的怀疑,并且我还将尽我的一切力量证明它将被我从未停止的无数观察所确证。”但几乎已经没有人相信他的话了。也许只有心理学家对他的话感兴趣,因为这毕竟是科学创造心理学一个不可多得的典型例证。
N射线留给人们的思考
轰动一时的N射线事件早已被人们遗忘,也许现在连知道这件事的人都很少。但也有几位物理学家和科学史家对这事颇感兴趣。他们访问了所剩无几的几位知情人,翻阅积满灰尘的档案,希望能挖掘出隐藏在这一事件背后更深一层的启示。W.布劳德和N.韦德在《背叛真理的人们——科学界的弄虚作假》一书中谈到N射线事件时,尖锐地指出:
整个领域的科学家居然都被非理性的因素引入了歧途,这是一种值得深思的现象。用“病理的问题”作搪塞,无疑是胡乱贴标签。实际上,N射线事件极为突出地暴露出科研过程中广泛存在的几个问题。
那么,到底“广泛存在”一些什么问题呢?这当然是一个仁者见仁、智者见智的问题,各人看法很可能不会完全一致。本书试图提出两个问题以引起更多人的重视。

布隆德洛把他的有关N射线的论文编了一本书《N射线》,于1905年出版
1.创造心理学是一门很重要的学科
直到今天还有为数不少的人仍然认为,科学研究要求的是准确的计算、精密的实验、无懈可击的逻辑论证和至高无上的客观性,与研究感觉、情绪、动机、气质等心理因素没有什么关联。这种看法实际上是历史留下来的一种偏见,而且正是由于这种偏见才使得有些作者认为,“N射线”事件只不过是一场地道的骗局,布隆德洛和卡彭蒂尔只不过是两位“超级科学骗子”而已。用这种观点来对待“N射线”事件固然痛快淋漓,慷慨激昂,但这种观点是不科学的,它无法解释许多令人惶惑的现象。法国科学家罗斯丹就曾指出:
(N射线事件)最令人吃惊之处在于受骗人数之多,简直到了令人难以相信的地步。这些人当中没有一个是假科学家和冒充内行的人,没有一个是梦想家或故弄玄虚的人;相反,他们熟知实验程序,头脑清醒,思维健全。他们后来作为教授、咨询专家、讲师所取得的成就就是明白无误的证明。
罗斯丹是法国人,他的话也许有些偏向他的同胞们,例如“头脑清醒”、“思维健全”这些评语似乎不合实际情况(下面我们将会看到这一点),但罗斯丹的话大致上与实际情况是相符的。
就拿布隆德洛来说,前面我们介绍过他对物理学作出的贡献和他在法国科学界的地位,即使在“N射线”事件以后,虽然他仍然坚持N射线绝非虚妄,但他的生活、教学和研究仍一如既往,一直都非常正常。他到1910年才退休,退休后仍然保留名誉教授称号,并继续与大学里的人有学术联系。1923年,他的一本热力学教科书出第三版,1927年11月还为他的电学教科书的第三版写过前言,根本没有像西布罗克说的那样,因“骗局”被揭露,羞于做人而发疯以致自杀身亡。说他是个地道的“骗子”有悖于实际情况。
再拿卡彭蒂尔来说,认为他在“N射线”事件中玩弄骗术,似乎也说不过去。卡彭蒂尔是一位受人尊敬的生物物理学教授,声望极高。对于N射线的研究,他的热情和兴趣是异乎寻常的,而且他的“成果”惊人。为了“人体N射线”的发现,他还与几位学者就优先权打起了官司,闹得沸沸扬扬,不可收拾,后来还是法国科学院出面,在1904年春的一份正式报告中判定卡彭蒂尔的发现最早,因而拥有优先权。最令人感兴趣和惶惑的是,他曾专门研究过眼科学,他的博士论文题目是《视网膜不同部分的视觉》,他还写过一篇题为《影响光度测量的生理条件》的文章。对视觉有如此丰富的理论和实验研究的医学教授,正如喇杰曼所说:
如果有谁本应提防在观测闪动的、低强度的光源时可能出现错误的话,卡彭蒂尔就是一位。
可恰恰就是这位卡彭蒂尔,在虚假的N射线研究中作出了“重大的发现”!
还有J.贝克勒尔和彭加勒等人,他们都高度评价了N射线这一“重大发现”,但他们又同时都是世界知名的科学家,尤其是彭加勒,前面我们曾经专门提到过他,他是当时科学界最伟大的科学家之一。用骗局、学术骗子来对待这些人和“N射线”事件,显然有失偏颇,而且对科学史的研究也会带来不良的影响。相反,如果我们放弃这种偏颇的看法,而从心理学的角度来研究这一事件,它也许会给我们带来许多有益的启示。苏联学者П.A.拉契科夫曾深刻指出:
科学心理学作为科学的重要组成部分之一,现在正在发展。没有它,就不可能揭示完整的和真正的科学历史过程。
拉契科夫的这一观点显然值得我们高度重视。从科学心理学观点对“N射线”事件进行剖析,我们比较容易理解这一事件的发生和发展过程。
布隆德洛是在五花八门的射线(如X射线、α射线、β射线、γ射线、阴极射线、阳极射线……)不断被发现时,“发现”了N射线,并且迅速为众多科学家接受。这一事件在事后看起来似乎有点令人迷惑,但实际上它与一种心理定势和崇拜权威的心理现象有密切关系。
到1903年,科学界早已熟知了各种各样的射线,对于再出现一种新的射线,无论对布隆德洛还是对其他科学家来说,早就有了心理上的准备,已经是“见怪不怪”了。正如克洛茨所说:
如果这种射线先于X射线和放射性十年……那么它就没有其他射线作先例,因而布隆德洛几乎肯定会对他的发现作更严格的分析。
在心理学中,这种现象称为心理定势。心理定势是一种在科学研究中经常出现的心理现象,它常常给科学研究带来难于克服的惰性、阻碍,延缓科学研究的正常进行。例如,在杨振宁和李政道提出在弱相互作用中宇称可能不守恒这一见解之前,虽然没有任何实验足以判明在弱相互作用中宇称是守恒的,但是一种心理定势的作用,即在其他相互作用中人们有肯定的判据证明宇称是守恒的,再加上某种美学的观点,于是人们几乎坚信在弱相互作用中宇称也一定是守恒的。甚至当杨、李二人提出新的不同见解时,他们的意见遭到包括泡利、费曼、朗道等最著名科学家在内的几乎所有物理学家的反对。可见心理定势一旦形成,将是一股多么强大的力量。对于其他一些二流科学家来说,心理定势和崇拜权威的心理肯定起了双重的作用。

一张讽刺N射线的漫画。桌子上的牌子上写的是“小心N射线”;画下方的文字是“令人震撼的实验室与二极管博士开玩笑”
造成“N射线”事件的另外一个不可忽视的心理因素是一种似乎与科学毫不相关的情感——民族自尊心。法国科学的兴盛期是1770—1830年,到了19世纪初达到盛期以后就急转直下地走向衰落;而德国则由于1848年的德国资产阶级革命和1871年的德国统一,科学日渐昌盛,并取代法国成为世界科学的中心。到20世纪初,德国科学达到了极盛期,法国科学的国际声望则继续下落。在这种情形下,在贝克勒尔和居里夫妇发现放射性之后,无异于给法国科学界打了一支强心针;接着又发现了N射线,这实在使法国科学界兴奋得难以自己。在这种对于科学理智有害的情绪和感情支配下,本来可以防止的错误发生了,本来可以做到的严格自我约束放松了。正如莎士比亚在《威尼斯商人》一剧中所说:
理智可以制定法律来约束感情,可是热情激动起来,就会把冷酷的法令蔑弃不顾……
自然规律就是科学研究活动的“法律”和“法令”。在科学创造活动中,激情和忠诚固然不可缺少,但任何时候都必须有冷峻的理智,千万不能“把冷酷的法令蔑弃不顾”。
相比之下,意大利物理学家费米(1901—1954)对待发生在自己身上的一件事时,就比布隆德洛冷静得多,值得称赞。
从1934年3月开始,费米开始用慢中子轰击从轻到重的所有能找到的元素。在轰击铀元素以前的元素时,他发现每一种元素被慢中子轰击后出现一条普遍的规律:一个中子碰到原子核后,原子核即将这个中子捕获,形成一个新核;由于新核不稳定,核里的一个中子就发射出一个β粒子(即电子),使这个中子成为质子,于是被轰击的元素多出一个质子,原子序数因而提高一位。接下去,费米当然会想到:如果用慢中子轰击当时元素周期表上最后的一个元素铀(排列在92号)时,铀的同位素如果也像它前面的元素一样,放出一个β粒子,那不就会产生一个周期表上还没有、自然界中尚未见到的93号“超铀元素”了吗!?这一设想简直是太激动人心了!
费米怀着激动的心情开始用慢中子轰击铀,我们完全可以想象他是多么热切地期望得到“超铀元素”啊!结果似乎颇为理想,β粒子果然放射出来了。但是,大自然在显示它的真面目时,似乎总是“欲抱琵琶半遮面”,羞羞答答,不把真面目清楚地显示在科学家面前。现在,β粒子倒是真放射出来了,但与此同时又出现了一些以前未曾出现过的新情况,这使得费米不敢贸然断定自己真的得到了“超铀元素”(即93号元素)。他发表在1934年6月英国《自然》杂志上的论文,题目还只是“可能产生原子序数高于92的元素”,他并没有因为某些非常可能是93号元素的迹象,而忘记了大自然是颇善于恶作剧的。他在文章中谨慎地写道:
……我们有可能假设该元素的原子序数大于92。如果是第93号元素,那么在化学性质上,它应该与锰和铼相似。这一假设由下面的观测得到一定的证实,即……可以被不溶于盐酸的硫化铼的沉淀物带走。然而,考虑到有几种元素都易于以这种形式沉淀,因而这一证据不能认为是非常充分的。
应该说费米的态度是值得赞赏的,他没有让激情主宰自己。尤其难能可贵的是,他抵挡住了荣誉的诱惑,保持了一个科学家在任何时候也不能丧失的理智。当时罗马大学物理研究所所长柯比诺却认为费米太谨慎,认为费米的犹豫纯属多余。柯比诺不仅是一位科学家,他还是一位参议员,在他身上激情多于理智,政治因素多于科学因素。为了振兴日趋衰落的意大利科学事业,他费了很多心血才物色和培养了费米这样一位科学上的帅才和一帮年轻的俊杰,如今发现了第93号元素,多年来想使意大利的科学恢复到伽利略、伏打和阿伏伽德罗时代光彩熠熠的梦想终于实现了!
在同年6月4日有国王出席的林赛科学院会议上,柯比诺自作主张地宣布:93号元素被意大利物理学家费米发现了!这一消息立即轰动了全世界,意大利报纸更是趁机大肆宣扬这是“法西斯主义在文化领域的重大胜利”,甚至有一家小报还若有其事地宣称费米将一小瓶93号元素献给了意大利王后。

意大利物理学家费米,他具有热情和冷静两种科学家不可缺少的品质
费米对柯比诺轻率的做法十分生气。在他的坚持下,柯比诺和费米向报界作了声明,指出制成93号元素是可能的,但在得到确证之前,“尚需完成无数精密的实验”。
后来的事实证明,费米的谨慎是完全正确的,正是在他感到有疑问的地方,由他人作出了重大的发现——核裂变。
“N射线”事件和1934年的超铀元素的“发现”,具有极为相似的心理背景:许多类似的发现为新的发现做好了心理上的准备,强烈的爱国主义激情的驱使等。然而“N射线”事件最后闹得法国科学院狼狈不堪,而费米的科学理智却使意大利避免了一场灾难。这两件事的对比,很值得我们研究和深思。
情感如果不用冷峻的理智来约束,就往往会给科学研究带来失败和灾难。
个性也是科学心理学应该深入研究的课题。布隆德洛带来的灾难肯定与他的个性有关。如果说在“N射线”事件刚开始时布隆德洛的错误还可以原谅的话,那么后来他仍然一味坚持自己是正确的,就无论如何也无法原谅了。1969年诺贝尔生理学/医学奖获得者卢里亚(1912—1991)曾尖锐指出:
在科学界,正像人类其他活动一样,个性和竞争一直存在着,甚至是决定性因素……在哥伦比亚大学读着像“丰富的机会”这种优美的叙事诗的学生们,需要多长时间才能了解科学史上大量的嫉妒和争斗呢?
美国加州大学动物学系的米歇尔·吉塞林也曾著文指出:
……个性冲突在科学思想的发展中有时非常重要。我敢说,这应该被当做一条规则而不是一个特例,这一规则使生物学变得更加清晰。
反观我国科学史的研究,则似乎过分强调科学的客观规律,而对丰富的心理学事例至今还是很少有人问津。这不能不说是一个大缺陷。我想,这是不是物理学中机械决定论在科学史研究中的一种反映?
除此以外,下面的一个问题也值得重视。
2.观察的可靠性问题
有一个小故事,它或许有助于我们了解“N射线”事件。
我们知道,卢瑟福是一位伟大的物理学家,他所领导的卡文迪什实验室对于实验结果要求有非常严格的检验。卢瑟福经常强调,正确的实验结果必须能用多种方法重复出来。20世纪初,卢瑟福的实验室在做元素嬗变实验研究时,他们的结论与奥地利科学院院士斯蒂凡·梅耶(1872—1949)领导的镭研究所得到的结论有重大的差异,这使卢瑟福十分吃惊。梅耶在放射性和核物理方面有许多重要贡献,而且是卢瑟福的好朋友。卢瑟福虽然对自己的研究结果充满信心,但毕竟梅耶也不是平庸之辈。于是卢瑟福请助手查德威克去梅耶实验室考察一下,弄清差异产生的原因。考察的结果使查德威克大吃一惊,梅耶实验室竟然采用了一种极不可靠的观察方法,正是这种不可靠的观察方法导致梅耶的失误。
原来,梅耶实验室专门找一些斯拉夫姑娘来读粒子轰击元素后引起荧光屏的闪烁数,据说斯拉夫姑娘眼睛大,读数准确。这当然无可非议,即使斯拉夫姑娘眼睛不大也没有关系,但糟糕的是他们在向姑娘们交代任务时,先把预想的结果告诉了她们。而卡文迪什实验室在这方面的做法就明显不同,他们专门找那些不内行的人来读数,并且事先绝不告诉他们结果“应该会怎么样”。后来,查德威克向梅耶建议,由他亲自用卡文迪什实验室的办法来安排姑娘们进行观察,他连放射源、屏幕等都不作交代,只让她们见闪亮就读数。结果,实验结果与卡文迪什实验室的结果一模一样。

卢瑟福与助手在实验室里。上面挂的牌子上写的是“请低声说话”
话说回来,布隆德洛的实验助手对“N射线”事件起了什么样的作用,有没有什么影响呢?这是许多考察“N射线”事件的学者十分关心的事情。伍德认为,布隆德洛的助手“还没有足够的科学知识来制造这样一个骗局”,而且据“N射线”事件的一位学者皮瑞特的考察,布隆德洛“从未以欺骗的原因责备他以前的助手”。但是,有根据认为,由于以下两方面原因,布隆德洛的助手仍然对“N射线”事件的发展起了推波助澜的作用。
一个原因是当时实验物理学家们大多有梅耶实验室的习惯,在布置助手们做实验时,常常给予过多的指示,有意无意地道出“实验结果出现什么结果最理想”等带有启发性的暗示。这种暗示肯定会使助手在观察时,得到超出实验所能提供的一些“好的结果”,正如梅耶实验室的斯拉夫姑娘所做的一样。皮瑞特在考察中明确指出,“布隆德洛也有这种习惯”。这样,布隆德洛的助手肯定为布隆德洛提供了一些超过实际具有的“好结果”,而它们又不幸被视为“真”的信息。
另一个原因多少带有一点猜测了。皮瑞特指出,在N射线“发现”以前,布隆德洛曾两次获得奖金,他的助手因实验的成功也获得了奖金的一部分。那么,期望N射线实验成功以获得更多的奖金很可能影响了助手的观测。著名教授的“暗示”,再加上名利的追求,的确会很容易使观测者有一种偏爱某些数据的心理。这并不是什么罕见的现象,问题是科学家应该认识到这一情况,并采取有效措施防止这种偏向可能带来的虚假结果。也许布隆德洛正是在这上面“大意失荆州”,出了问题。
美国物理学史研究中心的威尔特在对各国为物理学提供基金倾向进行考察时,在法国发现一份没人注意却十分有趣的文件。这份文件是布隆德洛在宣布N射线被“发现”后两周写的一封推荐信,目的是希望提高助手的薪金和地位。信是这样写的:
……如果我能完成(我的工作),那应该感谢一个非常有献身精神的合作者的得力帮助,他就是我们实验室的技师菲尔兹先生。他不仅制造了所有的设备,而且对于它的安装也提出了不止一个聪明主意;另外,他重复了我所有的实验和测量,以及一个精密研究中不可缺少的控制过程。
如果说皮瑞特在他的文章中只是暗示“布隆德洛的助手或许扮演了一个对N射线过分热心的促进者的角色”,那么,在看到了布隆德洛的推荐信后,威尔特就有理由叹息说:
布隆德洛过分信赖一个依赖他的人的科学辨别力了。
总的看来,布隆德洛犯下了严重的错误这是无可否认的,他犯错误的原因也是多方面的。在他之后,由于没有人对这些错误原因进行仔细研究,所以还一再使其他科学家犯下了许多同样的和本该避免的错误。
这也许更值得人们深思!
【注释】
[1]斯古鲁奇和马利都是英国作家狄更斯《圣诞颂歌》一书中的特异人物。