杠铃
时刻要跨过一个“E)<"’*(”位移
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物理学咬文嚼字
物理学咬文嚼字之二十
准、赝、虚、假
曹则贤
（中国科学院物理研究所! 北京! 3%%3&%）
文士既多赝鼎，佳人亦有虚名,
———［清］徐述夔《五色石》
假的，全是假的, 名字是假的，剑法是假的，传说是假的，掌门也是假的,
———宁财神《武林外传》第"4 集
摘! 要! ! 物理学中表述“ 非真”意思的专有形容词有5-06/，)67-89，:/;(-0.，/<0=/20;>，?0.67 等，此外时常用到的
还包括19-2(7;?7/(，?0@7，?;0-8-.72(，?7/2(，6)-;/9-6，等等, 用这些词构造的物理学名词随处可见，难以计数, 真假难辩
的境界里尤其考验学习者的分辨能力,
! ! 科学是一项追求真理的事业（02 72(7;);/67 ;-2A
2/2= 0?(7; ?01(6，(;-(’ 028 :7;/(>），物理学尤为如此,
科学家们浸淫于科学理念中，天长日久一般其自身
会建立起求真的信仰，养成求真的习惯，这也是为什
么科学家在民众的眼里是真理的化身的原因3）, 但
这并不是说科学发展不面临“ 虚”或“ 假”的问题,
非人为因素的虚假、错误是物理学发展时常要面对
的，有时用到“虚”“赝”等形容词来修饰某个名词也
是必须的, 英文物理学文献中涉及的与“假”有关的
词或词头就包括5-06/，)67-89，:/;(-0.，/<0=/20;>，
?0.67，19-2(7;?7/(，?0@7，?;0-8-.72(，?7/2(，6)-;/9-6，等
等, 具有重要意义的带“准”、“赝”、“虚”标签的物
理学概念俯拾皆是，比如5-06/1;>6(0.，5-06/)0;(/1.7，
)67-89)0;(/1.7，)67-89:71(9;，)67-89610.0;，)67-89A
B9692，)67-89=0)，)67-89)9(72(/0.，:/;(-0. )0;(/1.7，
:/;(-0. +9;@，:/;(-0. /<0=7，/<0=/20;> 2-<B7;，等等,
此外，涉及学术不端行为的词汇有?0.6/?/10(/92，80(0
?0B;/10(/92，196<7(/1 6-;=7;>，等等, 现择其一二，按照
准、赝、虚、假的顺序，作稍微详细些的辨析, 3）! 最近中国社会频频出现的造假案已经到了震撼世界、肆无忌惮
的地步, 极端的案例社会方面的有华南虎造假案、科技方面有
汉芯造假案、文化艺术方面有奥运开幕式上的假唱、工业方面
有三聚酰胺毒奶粉事件, 要命的是，针对这些要命的造假事件
的处理方式都是不了了之, 在这个“除了骗子别的都是假的”的
局部时空中，用中文表达“科学家是真理的化身”显得格外地不
合时宜, ———笔者注
一、C-06/（ 准）, C-06/ 来自拉丁文，5-06/ D
5-0<（’9+，06 ）E 6/（ /?）, 此外，5-0，或者5-02A
(-<（量子）、5-02(/(>（ 数量）中的的5-02，也都来自
5-0<, C-06/ 的意思是“ 好像是，部分地是”，汉译为
“准”，比较贴近, 所以，5-06/1;>6(0. 被译成准晶，
5-06/)0;(/1.7 被译成准粒子,
C-06/1;>6(0.（准晶），又名非周期晶体（0)7;/98A
/1 1;>6(0., 可见5-06/ 的用法偏向于负面的意思）, 非
周期晶体这个概念最早是薛定谔提出的, 3&FF 年，
薛定谔在其名著《G’0( /6 ./?7？》中试图解释生命遗
传信息是如何携带的问题：“（ 信息载体）必须是小
分子, 非晶固体太杂乱无章，所以它（ 信息载体）必
须是一种结晶体，但周期性结构又不能进行信息编
码，因此它只能是0)7;/98/1 结构, ”后来发现的HIJ
证明了薛定谔的先见之明,
同平移对称性相兼容的转动只能是! D 3，$，
"，F，K 次的转动，其中! 由方程$196（$!L !）D /2(,
所决定，这是晶体只有! D 3，$，"，F，K 次转动轴
的简单数学证明, 但是，对晶体结构研究之前，人们
早已对空间铺排（ (7667..0(/92，(/./2=）问题进行了详
尽的研究, 注意到任意三角形、正方形和正六边形
（分别对应! D K，F，"）都可以铺满平面而正五边形
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却不行，这引起了许多人包括开普勒的兴趣& 开普勒
试图用正五边形铺满平面，他得到了许多有趣的铺
排花样，包括整体呈五次旋转对称的花样，但花样中
都会留下空隙& 渐渐地，人们相信想获得具有五次旋
转对称的晶体的努力是徒劳的& 不过，相关的研究也
为几何学增添了不少内容：比如，人们发现一些特定
形状的五边形是可以铺满平面的，当然要放弃五次
旋转对称的要求（图3）&
图3- 不规则五边形铺满平面的第31 号方案（4*5675)8
9):8，32;<）
然而，人们试图获得五次对称铺排方案的热情
并没有消失& 32;< 年，事情出现了转机，这一年数学
家97=85 >8,57:8 提出了一种具有五次对称性的平
面铺排方案，使用的是两种结构单元（ ")(8，笔者报告
时总称之为瓦块）［3］& >8,57:8 的瓦块（ ?)"8 和
@*5"），其边长比同A)B7,*++) 数列和黄金分割数有
关& 黄金分割数3& <3/ 是A)B7,*++) 数列后项与前一
项比值的极限，且3& <3/ C 1& D E D1& D F 1& D，所以会
表现出五次对称并不令人吃惊［0］& 32/G 年，H!8+!"I
J*, 等人在快速冷却的K( L 4, 合金中得到五次对
称的衍射花样，标志着准晶这种材料的发现［.］& 其
后，具有八次、十次、十二次对称的准晶也被合成出
来了（图0）［G］&
- - 准晶态金属合金的成功合成，不仅促进了相关
材料科学的研究，也促进了几何学和晶体学的发展&
研究发现，, 维准周期结构必为一0, 维超空间中周
期结构的投影& 由图0（右图）沿着点线看，正方形的
排列为小大- 小大大- 小大大小大⋯⋯，形式上
（而非数值上）正是每一项为前两项之和& 此为A)I
B7,*++) 序列，正好同五次对称性相关，这构成了一
维的准晶体，而它确实是一个二维正方结构的投影&
此, 维准周期结构必为一0, 维超空间中周期结构
之投影的性质，也反映在其倒空间的结构上& 正十二
面体结构K(M’A8 准晶的D 次对称衍射花样需要用
G 个基矢描述，就是这个原因& 也许是基于上述认
识，3223 年国际晶体学会修改了晶体的定义，把晶
体定义为“ 能给出相当地分立的衍射峰的固体”
（+5N:"*(：:7()O =)P),= !""!#$%&’’( )%"*+!$! O)QQ5*+")7,
#8*R:）& 这样，准晶也归入了晶体的范围& 晶体概念
的改变提醒了笔者注意到一件事情：即所谓纳米晶
体表面非晶化的问题，而这可能根本上是误解& 晶体
表面的原子排列需要弛豫，本来就不同于晶体中原
子排列& 当晶体小到纳米尺度的时候，它的表面上的
小面（Q*+8"，来自法语Q*+8""8）不再是独立的个体，而
应该从整体上把表面看成一个闭合的曲面（以前人
们关注的都是凸多面形，而现在许多表面为凹面的
纳米晶体也被合成出来了）& 在这些甚至不太规则
的表面上的原子之最小能量构型，可能不具有简单
的几何上的有序性，这是它们被误以为处于非晶态
的原因& 而实际上，这些原子之间的位置同样是强关
联的，应在曲面晶体学的语境中加以讨论［D，<］&
虽说准晶的发现是晶体学、材料学史上的重要
事件，它拓展了晶体的概念和几何学研究范围，但这
项研究似乎还不足以称得上诺贝尔物理学奖（ 没有
材料或几何学诺贝尔奖的说法）& 0111 年，其发现者
之一的H!8+!"J*, 被瑞典科学院授予了KJ),7QQ 奖，
此为诺贝尔安慰奖之一&
S’*:)#*5")+(8（准粒子）& 准粒子，又称8(8J8,"*I
5N 8T+)"*")7,（元激发），即将激发态当作粒子体系来
处理（8T+)"*")7, *: #*5")+(8:）& 准粒子的思想起源于
朗道的费米液体理论& 基于如下凝聚态体系中观察
到的事实：若系统存在能量为!3
和!0
的激发态，则
必存在能量为!3 ! !0 ! " 的激发态，其中" 为一小
量& 这样，可以把能量为!3
和!0
的激发态看作对应
两个不同的粒子，而能量为!3 ! !0 ! " 的激发态可
看作前述两个准粒子构成的体系，且两个准粒子间
有能量为" 的相互作用（低温时可忽略不计）［;］& 这
样，就把一个有很多粒子的多体低能激发态问题转
换为了准粒子体系的单体或少体问题了& 可见，每一
种平均场理论就对应着一种准粒子概念& 准粒子
（元激发）是凝聚态物理中的一个重要概念，是少数
能将量子多体问题简化的方案之一& 常见的准粒子
是空穴（!7(8）& 一个电子自价带中（ 假设共有" 个
电子）被激发到导带中，在许多时候可以看作是一
个电子和一个空穴（" L 3 个电子造成的等价概念）
的问题，但它根本上还是‘3’个在导带上的电子和
‘" L 3’个在价带上的电子构成的UI体问题& 准粒
子的概念让人忽略问题原来的多体本质，其过分利
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图$! 准晶3245, #67"8, 59:#, ;
的光学显微镜照片显示同正十二面体对称性相对应的外形（ 左）和十次对称准晶<.;$ =/$% >:#
的电子衍射花样（中）［8］, 右图为一个二维周期，结构单元为一大一小两种正方形的拼接，沿点线的投影构成一维准晶
用容易导致偏颇的理解，应保持适当的警惕,
有必要区分两类元激发, 一类称为准粒子，对
应一个同系统内许多其他粒子（ 可能是不同类的）
相互作用的单个粒子；另一种是对应系统集体模式
的激发态，比如声子（ )’:2:2）、等离基元（ ).0?@
A:2）、自旋密度波（?)/2 BC2?/(D +0EC?），等等, 准粒
子包括):.0F:2（ 极化子，电荷同声子的耦合），):@
.0F/(:2（光子同声子的耦合, 汉译电磁激子，属于典
型的不知所云！），CG1/(:2（ 激子）, 以笔者的理解，
CG1/(:2（电子H 空穴）实际上是所有电子的集体效
果, 空穴似乎不能算是准粒子，如果单看空穴，它同
上述两种情况都不完全符合，空穴的最佳比喻为液
体中的泡沫, 实际上，泡沫常被用来形象地解释准粒
子的概念，当然有失偏颇, 准粒子的用法比较含糊，
有人用来指同集体激发模式相区别的激发态，有人
用来指同“FC0. )0F(/1.C”相区别的粒子性行为, 而后
一种意义难免又同)?C-B:)0F(/1.C，E/F(-0. )0F(/1.C 造
成混淆,
! ! 二、I?C-B:（赝）, I?C-B: 作为形容词的意思是假
的、装模作样的、不可信的意思, 作为名词，特别是指装
知识分子模样的人，所谓的“猪八戒戴眼镜———硬充知
识分子”, 所以，其汉译为“赝”，也挺文绉绉的，当然它
也被译为假、伪, 但中文里所有假充的东西都称为赝
品,《韩非子》载：“齐伐鲁，索镵鼎，鲁以其赝往, 齐曰：
雁也, 鲁曰：真也, 古乃以雁为赝，亦借用也, ”可见以赝
品蒙事的事情古已有之, I?C-B: 作为前缀的常见词有
)?C-B:2DA（假名、笔名）、)?C-B:10F)（假果）、当然还包
括)?C-B:?1/C21C（伪科学）, 研究者要关切的有)?C-B:@
)F:J.CA，意同近期流行的“伪命题”, 比如科学上玻尔
兹曼没能解释熵的增加，所以产生了伪命题“时间箭头
是熵增加的结果吗？（K? (’C 0FF:+ :L (/AC 0 1:2?C@
M-C21C :L C2(F:)D /21FC0?C？）”［#］, I?C-B: 作为前缀的物
理学名词包括)?C-B:)0F(/1.C，)?C-B:):(C2(/0.，)?C-B@
:EC1(:F，)?C-B:?10.0F，)?C-B:J:?:2，)?C-B:).0?(/1 L.-@
/B?，等等，真个是琳琅满目的赝品商店,
I?C-B:).0?(/1 L.-/B?（赝塑性流体）, 赝塑性流体，
即剪切变稀流体，其粘滞系数随剪切速率的增大而
减小, 番茄浆、米粥、油漆都是这种流体, 油漆的
)?C-B:).0?(/1 性质是必须的，既方便静态存储，又容
易涂刷, 与此相反的是B/.0(02( L.-/B?，即剪切变稠流
体，其粘滞系数随剪切速率的增大而增大，水泥浆、
浓淀粉粥就是这样的, 一根细棒可以慢慢地插入这
种流体，但是速度快了就不行, 这种搅拌或剪切变稠
的流体，有非常重要的应用，比如可以用来做防弹
衣,
I?C-B:EC1(:F（赝矢量）, 经典力学的重要假设
是力学的问题可以限制在二阶微分方程的层面上讨
论，且位移和速度是矢量（笔者多罗嗦一遍，矢量的
表示很少有书弄对的），记为! 和", 由此可构造两
个有意义的力学量，即动能"·" 和角动量! N "
（忽略其他量或系数）, 在许多书中，角动量! N " 被
含混地称为矢量，但其实它不是, 考虑到矢量在坐标
系作反演后应有#!" O # 的性质，显然，坐标系反
演后! N " 保持不变, 鉴于此，人们就将之称为<G/0.
EC1(:F （轴矢量，强调其手性）或)?C-B:EC1(:F（ 强调
其同矢量的不同）, 但是，仅仅将! N " 之类的量称
为)?C-B:EC1(:F 无助于对它们的理解, 可以说，这个
含混的概念很大程度上妨碍了人们对基础电磁学哪
怕深入一点的学习, 在>./LL:FB 代数的语境里，它被
称为J/EC1(:F，对应两个矢量的外积或叉乘, 同样可
以对一个J/EC1(:F 和一个矢量定义内积和外积：内
积退化为一矢量，而外积产生一个(F/EC1(:F, 基于
>./LL:FB 代数和四元数（M-0(CF2/:2）语法的经典电磁
学，是一幅赏心悦目的图景, 同)?C-B:EC1(:F 相联系
的还有)?C-B:?10.0F，)?C-B:(C2?:F，等等，此处不作
深入介绍,
I?C-B:)0F(/1.C（ 赝粒子）, I?C-B:)0F(/1.C，也写
成)?C-B: )0F(/1.C，似乎与粒子或粒子体系的激发
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图.- 电子、空穴的运动可同管中玻璃球的运动相比拟&（左图）电子（单个地看待）向右运动；（中图）
多个电子向左运动，等价的效果是一个空位向右的运动& 在固体里，这个空穴可被赋予一个带正电荷
的准粒子的身份& 气泡的上升就是（部分）水受重力下降的效果（右图）
图3- 油漆，典型的赝塑性流体，其剪切应力同剪切速率的关系
如右图
态无关，更多的是一个数学概念，这可从“ 基于用
‘真’的空穴态和‘赝’粒子态对场算符展开的方法
（45"!67 8*957 6, "!5 5:#*,9)6, 6; "!5 ;)5(7 6#5<*"6<
’),= "!5‘ "<’’!6(5 9"*"59 *,7‘ #95’6’#*<")+(5
9"*"59）”这句话看出一些端倪& >95’6#*<")+(5 的一个
例子为瞬子（),9"*,"6,），是关于?*,= @ A)((9 场论
的虚时间非线性场方程的解，据说携带量子隧穿的
信息& 瞬子解是拓朴非平凡的& 第一个瞬子解是在四
维球空间中得到的，具有时空局域的特征，这也是其
被命名为#95’6#*<")+(5 的原因& 这一点，倒是同
96()"6,0）相似，这也是),9"*,"6, 和96()"6, 会被放在一
起讨论的原因［2］& 其他的#95’6#*<")+(5 还包括
#645<6,，6775<6,，笔者不明所以，所以不敢妄议&
0）- B6()"6, 最先是作为一种浅水波被发现的& 这个词被汉译成孤立
子是天大的误会& 我猜想部分地是把其词源96()"*<C（ 团结的、结
实的、稳定的）误认为是96(5 所造成的，或者干脆就是望文生
义，容另议& —笔者注
三、D)<"’(（ 虚）& D)<’( 来自拉丁语E)<"’()9，
E)<"’，是“力量”的意思& D)<"’(，按字典的解释，85F
),= 9’! #<*+")+*((C 6< ), 5;;5+"，*("!6’! ,6" ), *+"’(
;*+" 6< ,*45（ D)<"’((C，), 5;;5+"，*("!6’! ,6" ),
;*+"；;6< *(( #<*+")+*( #’#6959），强调的是“虽然不是
事实，但确实达成那样的效果”的意思& D)<"’( 不是
秦桧的“莫须有”，恰是看似没有而实际效果上却好
像有似的！比如，E)<"’((C )75,")+*(，就是足以达成
“全同的”效果的& 这样看来，把经典光学里的E)<"’(
)4*=5（*, 6#")+*( )4*=5 ;<64 %!)+! ()=!" <*C9 *##5*<
"6 7)E5<=5，*("!6’! "!5C *+"’((C 76 ,6" #*99 "!<6’!
"!5 )4*=5& ）简单地译成汉语“ 虚像”就损失了点内
涵& 这一点，在E)<"’( %6<G 这个词的使用上得到了
充分的体现&
D)<"’( H6<G（ 虚功）& 笔者在大学里用中文学
“虚功”时，就是以“ 虚”字为基础理解这个概念的
（但愿只我一人如此），好像有些误解& 看看一个举
重运动员将杠铃举过头顶，凝聚气力的时候（ 此时，
可按照平衡态处理，外观上没有任何实际的运动），
实际上就是“虚功原理”在发威的时刻& 尽管他没做
功，但他确实在咬牙保持着一个不舒服的姿势& 杠铃
时刻要跨过一个“E)<"’(”位移，肌肉有用力的感觉&
他流汗、他燃烧能量，只为阻止这“E)<"’(”位移变成
“<5*(”位移砸到脚（见图I）& 这类的虚功，不断地被
坐实，让我们感到吃力（⋯⋯& J" )9 "!)9 96<" 6; E)<"’(
%6<G，+6,"),’((C 4*75 <5*(，"!*" 5:#(*),9 6’ 5:5<F
")6,9）［K1］！H)(+L5G 作为诺贝尔奖得主对物理概念
的理解就是高& 虚功原理是M5*, (5 N6,7 7OP(5485<"
为分析静力学提出的，但也可用于动力学体系、刚体
和形变体系的分析，M6!*,, Q5<,6’() 和R*,)5( Q5<F
,6’() 都曾在其拓展和改进方面作出过贡献&
D)<"’( #*<")+(5（虚粒子）& 在计算粒子散射振
幅的时候，会用到一些复杂的积分，可形象地用费曼
图表示（ 费曼图已是量子电动力学计算的重要技
术）& 比如，图S 示意的是简单的二体碰撞过程：一
个（实）粒子的动量由!K
变成了!K @ "，另一个（实）
粒子的动量由!0
变成了!0 T "，中间过程可看作交
换了一个粒子，这个粒子就是个E)<"’( #*<")+(5，意思
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物理学咬文嚼字
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图3! 虚功？你来试试？
是虽然不是实的（比如没有直接的观察），但确实有
这样的效果, 具体地，如果是两个通过电磁相互作用
碰撞的电子，则那个虚粒子应该是个光子；而在中子
衰变过程中，则是4 子（光子、4 子是确实的、身份
明朗的个体存在，所以5/6(-0. )06(/1.7 既不是)87-9:
;)06(/1.7 也不是<-08/)06(/1.7）, 虚粒子既可以是玻
色子，也可以是费米子,
图=! 通过交换单粒子的散射过程的图示
在量子力学的语境里，形式上粒子是粒子数算
符的本征态，所以，在许多情况下，粒子数不是守恒
的，而是遵从概率的分布, 由于这可理解为粒子没有
永恒的存在（ 想象光子的吸收和发射），故称为5/6:
(-0. )06(/1.7，或称为真空涨落, 据说，5/6(-0. )06(/1.7
存在的证据是>08?/6 力的验证，笔者虽自@&&3 年
开始起努力理解这个概念，并关注了其理论推导和
实验验证，但未敢轻易相信, 一些物理学家赋予了
5/6(-0. )06(/1.7 许多特权，比如无须满足能量关系
!$ " #$ $$ % &$ $A，甚至无须满足能量守恒, 因为，据
说，根据所谓的海森堡时间B 能量不确定性原理，在
很小的时间段里，能量的不确定很大，足以满足任何
数值的能量守恒要求, 笔者一直在传播这样的观点，
即：并不存在所谓的时间B 能量不确定关系式；而
且，退一万步来说，即便存在，也不保证或允许这样
的使用［@@］！这种用不确定性原理为幌子的所谓可
暂时违反能量守恒的想法（ (’2C/2D /2 (76?8 ;E (7?:
);606F 5/;.0(/;2 ;E 7276DF 1;287650(/;2 -2976 1;576 ;E
(’ -2176(0/2(F )6/21/).7），与其说是思考，不如说是
搪塞！这个世界上确实有许多物理现象我们还解释
不了，但胡乱解释并不有助于对问题的解决,
用<-08/)06(/1.7，5/6(-0. )06(/1.7 这些词，笔者得
到一个印象似乎同它们相比，电子、质子之类的670.
)06(/1.78（光子也是）是更实在的存在, 但这印象似乎
只是幻象, 一个粒子的实在性难以经受相互作用的
考验，随着相互作用能量的增大，粒子逐步失却其作
为个体可/972(/E/0G.7 的刚性（ 6/D/9/(F），一步一步地
退缩，最后所有的只是一个“ E;6?”［@$］，能量的携带
者, 从这个意义上来说，670. )06(/1.7 比<-08/)06(/1.7 、
5/6(-0. )06(/1.7 并不具有更多的实在性,
四、H0.8/E/10(/;2 ，H0G6/10(/;2⋯⋯（ 假）, 上述提
及的准、赝、虚之类的概念，不论对错，都是物理学中
实在的内容, 还有一类虚假的东西，是物理学发展过
程中未能避免的人为造假，包括虚构事件、伪造结
果、篡改数据等等, 科学上造假的事件比比皆是，物
理学领域也不能免俗；这种事情不仅多，而且有些在
物理学史上还闹出很大的震动———在这个方向上想
创新到令人发指的程度已经不容易了, 随手举几例
以飨读者,
"）! 如果有别样的长程作用，就不是我们现在认可的引力了，所以
I7DD7(( 在此处用的是（0))0672(）D605/(0(/;20. ?088, ———笔者注
A）! J972(/10. 可不仅仅是数值相等, ———笔者注
第一类一般称为“ 数据整容手术”，同“ 测量迷
信”有关, 笔者注意到，许多人迷信物理学是一门实
验的科学，而测量，精确的测量，是验证物理理论的
强证据，甚至有人认为是唯一的证据, 因此，文献中
经常有测量精确到小数点后多少多少位的说法, 其
实，测量的精确与否，真不值得在@% B @& 的误差水平
上较劲, 对于一个整数“’”，粗略如@, #K 这样的测
量值就可以确定它是“$”（ 相互作用力常采用形式
中的距离的幂指数）；而关于两个质量不同的物体
是否“同时”落地这样的逻辑判断，两个测量到的下
落时间在小数点后#%% 位上才出现误差你一样可以
认为是“不同时”的！现在来看看“ 有什么理由认
为电中性的物体间唯一的长程作用是引力”的问
题，或者说“ 有没有可能存在对质子和中子来说不
一样的长程力”的问题, 这个问题从实验角度来说
等价于惯性质量和引力质量（ 0))0672(）"）是否是等
同的A）问题, 关于此问题，匈牙利物理学家I;6L29
·#"!·
物理学咬文嚼字
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34"546 男爵及其同事为研究此问题作了一系列的实
验& 在7200 年发表的文章里，他们宣称在71 8 2 的精
度上引力质量与惯性质量之比与具体物质无关& 在
7200 年这个年头，这当然是爱因斯坦的广义相对论
所期待的结论& 此后91 余年的时间里，人们也是这
么相信的& 然而72/9 年，经过重新分析男爵大人的
数据，人们发现对不同物质所获得的比值，其系统误
差远远大于他所宣称的精度& 基于其数值，更合适的
结论是存在对质子和中子来说不同的引力［7.］！这
里男爵大人是信口开河，所宣称的数据就不是实际
得到的数据，算:*"* ;*<=)+*")>,& 仔细一点的研究者，
会对数据挑拣或加以修饰，英文称为对数据做整容
手术（?>6@A")+ 6’BA=C）& 这样的例子有密立根的油
滴实验& 7/2D 年，E& E& F!>@6>, 在阴极射线中发现
了一种带负电的粒子，即后来的电子& 如何测量，毋
宁说是确立，电子电荷的值就成了紧迫的研究课题&
密立根设计了一个非常巧妙的实验，即研究电场中
带电油滴的运动，来确定电子的电荷G）& 密立根宣称
他得到了精确的测量值& 实际上，（ 部分地）因为这
项工作，密立根获得了720. 年度的诺贝尔物理学
奖，且他给出的值在相当长的时间内是其他实验者
要往上凑的数& 到了72D/ 年，科学史家HA=*(: I>(J
">, 经过研究指出，密立根无缘由地去掉了一些看来
有较大偏差的值& 虽然这不能否定油滴实验的意义，
但确实是对数据做了些整容手术，而这也是学术不
端行为&
G）- 这个实验远不是如许多文献中所说的那么简单& 实际上要得到
可靠的数值，这个实验的过程后来变得很复杂& 关于这个实验
还有一个笑话，是011K 年度诺贝尔化学奖得主L*("A= M>!, 教
授来访时自己在饭桌上讲的& 他获得诺贝尔奖的当天早晨在配
合电视采访装模作样走过校园时，被两个化学系的女生拉住他
问是否可以向他请教一些化学问题& 而所谓的化学问题偏偏是
N)(()B*, 油滴实验，算是就救了他的命& 倘若是随便问个什么有
机反应的问题，他可是一窍不通& 而一个诺贝尔化学奖得主对
简单的化学问题都不懂，很可能成为当天的新闻头条& ———笔
者注
图D- N)(()B*, 油滴实验是一个“ 被人无数次重复，但却很难做
成功的”实验& 重要的是，有几人明白其关键处？
第二类是力图制造轰动效应但却可能确实是因
为不懂，属于“无知者无畏也无所谓”型的& 典型事
例之一是美国橡树岭国家实验室的F*(AC*=O!*, 宣
称实现了泡泡核聚变（P’<(A ;’)>,，又称6>,>(’)J
,A6+A,+）& 他把一瓶氘化丙酮（ :A’A=*"A: *+A">,A）
置于高频强声波场中，由此引起的泡泡随声波收缩
和膨胀& 理论家曾预言在足够小的球体内压缩引起
的冲击波能造成足够高的温度和压力，可以驱动氘
核的聚变& F*(AC*=O!*, 就奔着验证这个预言设计了
他的实验，并且宣称得到了肯定的实验结果& 结局是
他遭到了学术不端的指控，受到了聘任单位的处分&
但F*(AC*=O!*, 在对他的调查的回复中写到“ 关于
这个故事有更多的待披露的内幕”（ "!A=A )6 @’!
@>=A "> "!)6 6">=C "!*, @AA"6 "!A ACA6，*,: "!A ;’(
"=’! %)(( !*5A "> +>@A >’ 6>>,），似乎有些不服［7K］&
例二是72/2 年美国犹他大学的Q"*,(AC R>,6 和
N*="), S(A)6+!@*,, 宣称用钯电极电解水的实验中
观察到了冷核聚变，P=)B!*@ T>’B 大学物理系的
Q"A5A, 3*=( E>,A6 也在U*"’A 杂志上发文宣称在固
体中观察到了冷聚变［7G］& S(A)6+!@*,, 和R>,6 原来
商定于. 月0K 日在机场会面，同时把稿件发给U*J
"’A，但犹他大学的哥们食言而肥提早一天把稿件
寄给了E>’,*( >; 3(A+"=>*,*(C")+*( ?!A@)6"=C［79］& 当然
冷核聚变最后被证明是假的［7D］& 这两件轰动事件的
共同点是三位主角都不是物理学家（F*(AC*=O!*, 是
工程师，后两位是化学家），但物理学家们且慢为此
感到欣慰& 冷核聚变刚宣布，全世界许多正宗物理学
家到处去买钯电极，一时间金属钯比洛阳的纸还贵，
连U*"’A 杂志上也发表了许多相关文章，相当多的
作者宣称他们也证实了冷聚变的发生& 所以，事件
落幕的时候，德国H*=+!),B 马普天体物理所的一位
科学家评论到（大意）：“无需多指责这两位化学家&
这个事件唯一能说明的是，世界上/GV 的物理学家
实际上根本不懂物理& ”
第三类是明知故犯的造假，从研究内容到数据&
最厉害的要数本世纪初的E*, IA,:=)+O Q+!4,& 这位
仁兄自德国博士毕业到美国工作的短短几年间，据
不完全统计，共在Q+)A,+A 、U*"’A 等杂志上造假文
·#"!·
物理学咬文嚼字
! 物理·"# 卷（$%%& 年）$ 期! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ’()：**+++, +-./, 01, 12
章34 篇5）, 其量之大，其对研究界之忽悠度，其发表
之容易，连61/7217 主编在为杂志辩护的时候都无法
自圆其说, 61’2 的文章发表时在世界范围内引起
了很大的轰动，他本人迅速窜红成了国际上的学术
明星, 但不幸的是他生在德国，犯事在美国，不仅美
国的实验室解除了他的研究职位，德国康斯坦茨大
学还收回了他的博士学位4）, 61’2 造假论文涉及的
内容是凝聚态物理、分子电子学等领域的前沿研究
课题，真假难辩，这也是他能得以发表那么多的原
因, 一般读者可能不易理解他文章的内容，笔者曾
模仿61’2 的路子，制作一篇搞笑论文（图#），读者
诸君或能对61’2 事件之严肃的滑稽获得一些感性
认识,
图#! 有感于902 :72;</1= 61’2 行为，笔者制作的搞笑>0(-<7
论文“第一例男生宝宝：产科学的革命”
5）! 应不止这个数，$%%% ? $%%" 年之间就有$@ 篇之多, 我印象中的
数据是61/7217 加>0-(<7 34 篇，ABC D 篇，ABE $ 篇，FAC 超过
$% 篇, 因工作量太大，待日后有时间再仔细分析，请读者原谅此
处的不精确, ———笔者注
4）! 自德国大学获得博士学位者，若其日后品行不端，有违学者或
公民应有之义，比如学术不端或有犯罪行为，学校有权收回其
学位, ———笔者注
! ! 以上举出了一些较著名的“虚假”物理学事件,
跟这些物理学史上著名的造假大事件相比，未能弄
出可以贴上物理学标签的泡泡的造假事件要多得
多，没人提起罢了, 学物理的人，在学习的过程中应
该多加些思考，不是“ 不可尽信书”，而是要努力培
养自己的辨别能力，所谓“常将双眼秋水洗，一生不
受古人欺, ”留在物理学框架中的所有内容最终都
需要被从实验上或逻辑上证实的, 那些错误的、虚假
的内容最终都会消失掉, 韩愈《酬隹少府》所描述的
“居然见真赝”式的颠倒黑白只是暂时性的, 曹雪芹
的“假作真时真亦假”说的是社会上“ 劣币驱逐良
币”的无奈，在物理学上却不会，这大概是物理学迷
人的地方, 从这个意义上来说，如果能有机会成为真
的物理学家，多好！
参考文献
［ 3 ］! 曹则贤, 学术报告AAG“A01=/2H 0I 0 JK/L-/(M-I N0(’O0(/10.
A<MK.7O /2 A’I/1I”，$%%4
［ $ ］! 郭可信, 准晶研究, 杭州：浙江科学技术出版社，$%%D
［ " ］! 6’1’O02 Q，E.71’R，S<0(/0I Q，T0’ 9 U, A’I, B7V, C7((, ，
3&#D，@"：3&@3
［ D ］! W/X/ F，Y02 Y Z，A722P1MM= 6 9, >0(-<7 N0(7</0.I，$%%D，"：45%
［ @ ］! 曹则贤, 学术报告AAG“6)’</10. T<PI(0..MH<0)’”，$%%5
［ 5 ］! C/ T B，QM2H U 9，S0M C，T0M [ \, FAC，$%%#，&"：%"D3%#，
及其中的参考文献
［ 4 ］! N0<;7< N A, TM2;72I7; N0((7< A’I/1I, U/.7P ? R2(7<I1/7217，
3I( 7;/(/M2，$%%%
［ # ］! AM))7< ]0<., J272;7; ^-7I(, CM2;M2：BM-(.7;H7，3&&$
［ & ］! B0X0<0O02 B, 6M./(M2I 02; R2I(02(M2I, FOI(7<;0O：>M<(’:M._
.02;，3；G0.7P0<=’2 B A !" #$, 61/7217，$%%$，$&@：3#5#
［3%］! U/.1‘= Z, A’I/1I GM;0P，$%%D，3%：33；中文版，黄娆译，曹则
贤校，物理，$%%@，"D：&"
［33］! 曹则贤, 学术报告AAG“J217<(0/2(P Ma (’ J217<(0/2(P A</21/_
).7”，$%%$
［3$］! 61’8;/2H7< W,“>0(-<7 02; S<77=I”02;“61/7217 02; :-O02_
/IO”, T0OK</;H7：T0OK</;H7 J2/V7<I/(P A<7II，3&&5
［3"］! C7HH7(( F 9, G’ A<MK.7OI Ma A’I/1I, bcaM<;：bcaM<; J2/V7<I/(P
A<7II，3, @"
［3D］! C7V/ E S, A’I/1I GM;0P，$%%#，33：$#
［3@］! 9M27I 6 W !" #$, >0(-<7，3&#&，""#：4"4
［35］! Z.7/I1’022 N，AM2I 6, 9M-<20. Ma W.71(<M020.P(/10. T’O/I(<P，
3&#&，$53："%3
［34］! C7+/I > 6 !" #$, >0(-<7，3&#&，"D%：@$@
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