改变世界的“木桌子效应”

你听说过这么一个说法吗？说是有个诺贝尔奖级别的实验，只能在一个特定的木桌子上进行，如果换一个实验桌就做不出同样的结果了。这并不是某个木桌子品牌的广告炒作，而是真实在科学界发生过的一个著名的故事，叫“木桌子效应”。这个“木桌子效应”这么有名，是因为由它引出的一系列发现不仅影响了科学界，还改变了整个世界。

故事发生于20世纪初的欧洲物理学界，当时物理学的一个热门研究方向是“放射性”，在这个研究领域诞生了很多诺贝尔奖级别的研究成果。在意大利，有一个物理学家叫费米，他24岁的时候就是教授了，29岁的时候，就成了意大利皇家院士。他的主要成果来自于对放射性反应的研究。他一共发现了22种能与中子发生反应的物质。20世纪30年代的某一天，费米将自己的研究成果发表出来了。但怪异的事出现了，其他科学家试图重复费米报告中的实验，却怎么也得不到和费米相同的实验结果。于是有些科学家开始怀疑费米的实验结果是错的。

费米当然不愿意看到自己辛苦做出的发现是错的，所以，他又一次回到实验室重复了他的实验，结果和之前一样。哎，这就奇了怪了，难道上帝显灵了？为啥他做就能得到这个结果，别人做就做不出来呢？幸亏费米不单单是一位实验物理学家，他还是理论物理学家。为了捍卫自己的研究成果，他给出了这样的解释。他说中子有快有慢，而他做实验的时候用到的木桌子表面有氢原子。这些氢原子会把快中子变慢，这就增加了打破其他原子核的效果。所以，在木桌子上用中子撞击某些物质，就会有明显的反应，而其他人因为没有在木桌子上重复这些实验所以得不出相同的结果。为了证明这个理论的可靠性，费米又进行了其他的实验。他在中子源和被攻击的物质之间放了一片石蜡，让中子先穿过石蜡再进行撞击，效果竟然提高了百倍。有了这么有力的实验结果，费米提出的中子有快有慢的理论很快就被科学界接受了。而且他凭借木桌子上的中子实验获得了诺贝尔奖。

20世纪30年代，费米把他的慢中子理论带到了美国，用它来控制核反应速度，发明了世界上第一个原子反应堆，为美国的核弹计划做出了贡献。在某种意义上，正是原子弹结束了第二次世界大战，木桌子效应改变了世界。

实际上，“木桌子效应”是科学界里一个并不罕见的现象，指的是某些科学实验的不可重复性。也就是说一些实验在此时此地得到一个结果，换一个时间地点就没办法得出同样的结果。这种不可重复性在如今的科学界也并不少见。比如说，在针对心理学和肿瘤生物学的相关研究中，就发现，这两个领域里的实验，不可重复性分别高达60%和90%。这并不是什么不可思议的事，它恰恰说明了，科学实验的外部环境对实验结果的影响有时候起着决定性的作用。而外部环境又往往是很复杂的，当发生了这种不可重复性的时候，并不是所有的科学家都能像费米那样，很快找到理论解释。

尽管到今天，费米提出的中子有快有慢理论，到底是不是当初那个“木桌子效应”的正确答案，依旧是个谜。但是他的解释却误打误撞，开启了核物理学的大门。因此我们应该有信心，只要我们不断去探索、去发现，那些谜题都只是暂时的，总有一天会得到解答。

本文源自：公众号“利维坦”（木桌子效应和诺贝尔奖级的实验）
音频稿：zisen
讲述：郑磊