Резюме на конференцията в Миас, 1988 г
Ще говорим за научни проблеми, към които все още не сме се доближили. Правейки всичко, което правим, ние практически се занимаваме с науката за решаване на технически проблеми, но има и чисто научни проблеми, които се срещат в нашата практика, и ние подминаваме, просто не знаейки как да подходим към тях. Искам да цитирам няколко научни проблема и да използвам тези примери, за да покажа как можете да направите първата стъпка в решаването на такива проблеми.
Проблемът на Ръдърфорд.
Какво направи Ръдърфорд? Той облъчи тънка плоча с алфа частици (фиг. 3a [фигурата не е показана - приблизително DK]). Погледнахме към изхода и видяхме, че лъчът се разширява. Гайгер си спомня, че когато този резултат бил получен, Ръдърфорд дълго сбръчкал чело и някак странно напуснал лабораторията. Паралелният лъч премина през фолиото и се разшири, което предполага, че има нещо тежко в атомите, което разширява лъча. Тогава, в края на краищата, атомите са само изучавани и нищо не се е знаело за ядрата.
Изминаха три години, спомня си Гайгер, изведнъж Ръдърфорд казва, че броячът трябва да бъде поставен от страната на облъчване, а не както беше преди (фиг. 3b [фигурата не е показана - приблизително DK]). Няма ли да се засекат частици, които се отклоняват на 180 градуса? Минаха цели три години, докато се сетят да поставят брояча от другата страна!
Ако получите неразбираем резултат, направете обратния експеримент. Тук има психологическа бариера: човек, който е получил нещо, което не е това, което е очаквал, не иска да разбере причините, има нужда само от това, което е очаквал, няма време да направи онези неща, които всъщност е трябвало да направи.
Има голям брой експерименти, които не намират обяснение поради факта, че е направен само един експеримент.
Бих искал да ви разкажа за един експеримент, който не е билнамериха обяснения, имаше цяла посока, която сега бавно умира.
Брояч на Гайгер всички си представяте. Там няма нищо сложно: метални тръби и опъната в тях нишка, към която се прилага напрежение от 300 до 1500 волта.
Едно от интересните неща. Ако направите нов брояч и го включите, той веднага започва да брои, брои няколко дни и постепенно броят на операциите намалява. Всеки, който е правил такива броячи, е наблюдавал такава сметка. За първи път се сблъсках с това, когато бях младши научен сътрудник и ми казаха да игнорирам глупостите. Имаше един физик, който направи тази крива, възникна цяла линия на изследване. Той направи опит да обясни това явление по този начин. Ако повърхностният слой се отстрани от повърхността на който и да е метал, без значение как, химически или механично, тогава електроните трябва да летят от повърхността. Той ги нарече екзоелектрони. Всички веднага повярваха, започнаха симпозиуми и конференции за екзоелектроните. Започват да се появяват различни хипотези за обяснение на произхода на екзоелектроните.
Нека разгледаме едно противоречие. Не трябва да има екзоелектрони, защото работата на метала трябва да е много висока, има оксиден слой, в който няма електрони. Но в същото време те са регистрирани, съществуват. Това е типично противоречие, което предполага, че тук нещо не е наред. Достатъчно трудно е да се познае.
Известно е, че ако не сгрешиш, няма да го отвориш. Много открития са направени в резултат на грешки. Защо технологията за откриване е толкова лоша?
Когато изучаваме обекти, ние ги изучаваме и възприемаме като отделни елементи. Стигайки до производството, ние сме изправени пред толкова тясно преплитане на науки, че не е лесно да се справим с това.
През 1897 г. Ръселслучайно откри интересен ефект. Тогава имаше бум, свързан с откриването на радиоактивността, всеки се опитваше да намери нещо ново. Той направи най-простите неща - изсипа различни прахове върху цинкова плоча, постави фотографска плака и измери плътността на почерняване. След като забрави да напълни радиоактивния прах, той направи всичко както трябва. Вижда, че всичко е почерняло, но някак не е така. Изведнъж открива, че няма прах. Независимо от наличието на прах, фотографската плака почернява при контакт с метал, освободен от оксидния филм. Ръсел написа огромна статия.
Накратко, беше ясно, че десетки учени са наблюдавали това явление и са написали документи, че металът без оксиден филм излъчва нещо, което може да бъде коригирано.
Нямах намерение да се занимавам с този проблем, но в технологиите често се случва, че трябва да намерите изходи от затрудненията. Трябваше да направим прозорци от 5х5 микрона в силиций и беше много важно да знаем дали са гравирани до края или не. Наличието на електрически контакт зависеше от това. Един приятел случайно каза за почерняването на фотографските плаки, ако няма силиций. Но фотоплаката трябва да е специална. Тествахме този метод и видяхме, че долно ецваме до края. Разработихме технология, която осигурява качество и тогава стана интересно защо табелата свети.
Има много хипотези. Започнах да проверявам всички хипотези, оказа се, че учените, меко казано, пишат лъжи. Това не може да се нарече нечестност, не знам как да го характеризирам.
След като тествахме всички хипотези, решихме да видим дали ще има отблясъци, ако фотоплаката бъде поставена на разстояние 10 mm. Оказва се, че ще.
Възникна следващият въпрос: дали е радиация или частици. Трябваше да предложа простоЕксперимент, който ви позволява веднага да отговорите на този въпрос. Предложено е да се насочи струя въздух в пространството между фотографската плака и метала. Вместо кръгла или квадратна форма се получаваше сърцевидна картина. Така че те са частици.
Тогава възникна следващият въпрос; какви са тези частици Отново се появиха много хипотези. Ако металът се окисли и, както е известно, той се окислява от вода във въздуха, се получават метален оксид и водородна молекула Н2. Стана ясно, че е водород. Взема се балон с водород, изпраща се на плочата и отлежава за един ден. Манифест, няма чернота. Какво означава? Но не е водород. Противоречие: това е водород и не е водород.
Но как стигнаха до това? Чрез противоречие: водородът е атомен, т.к само той може да взаимодейства със среброто, молекулярният водород не взаимодейства със среброто. Това е атомен водород по отношение на взаимодействието със среброто, а не атомен водород, защото след 20-30 ангстрьома, максимум, атомният водород ще реагира.
Каква следваща стъпка трябва да се предприеме? Необходимо е да се проведе един и същ експеримент, но при различни условия. Например във вода. Все пак сме работили във въздуха. Направиха експеримент. Фотографската плака става черна. Електрохимична клетка.
Какъв е интересът на електрохимичната клетка? Има проблем с водородно пренапрежение на катода. Това пренапрежение зависи от материала на катода: при някои метали то е малко, при други е високо. На катода се отделя водород. Поставиха фотоплака и видяха, че е почерняла. Това означава, че на катода се отделя не просто водород, а възбудени водородни молекули и това променя картината.
Кратко обобщение:
Ако има една противоположност, тогава вземаме втората. Ако използваме само една противоположност, това е лошо.
Ако сте го направилинякакъв експеримент и не разбирате какво се е случило, трябва да го обясните, да предложите хипотеза, дори и най-крехката, но да направите обратния експеримент под нея.