這項發現將改變世界。從永不損失能量的電網到磁懸浮列車,找到一種在室溫下具有超導性的材料將使一系列奇妙的技術成為現實。這並非像聽起來那麼遙不可及。儘管超導體——能夠以零電阻傳輸電力的材料——目前僅在極低的溫度下存在,但沒有物理原因表明它們不能在室溫下工作。可能只是沒有人偶然發現神奇的配方。但這可能即將改變。在7月下旬釋出在arXiv上的一項研究中,來自印度科學研究所的兩位科學家Dev Kumar Thapa和Anshu Pandey提出,一種金和銀奈米粒子的混合物實現了諾貝爾獎級別的目標。這項來自一個信譽良好的團隊的發現,最初既受到興奮也受到懷疑,因為物理學家們謹慎地仔細觀察。但此後,這個故事引發了不信任,甚至還有一些鬧劇。
儘管物理學家們抱有希望,但該領域的從業者都知道,之前許多關於高溫超導體的說法都以失敗告終。許多人最初擔心,Thapa和Pandey的發現將又是一個錯誤的報告——被稱為USO或不明超導物體。但是,當麻省理工學院的物理學家Brian Skinner發現了一些令人不安的事情時,這種自然的懷疑變成了懷疑。在論文的其中一張圖中,該圖顯示了超導體在不同溫度下排斥不同磁場的效果,他注意到,對於兩個不同的磁場值,資料具有完全相同的噪聲模式,儘管彼此略有偏移。*每次一個模式向上或向下偏移時,另一個模式都會跟隨——完全同步。但噪聲在定義上是隨機的。它不應在不同磁場下進行的單獨試驗中重複自身。
這種相關性本身就令人震驚。但它也呼應了現代物理學中最大的醜聞之一。在2000年代初期,科學家們發現,著名的物理學家揚·亨德里克·舍恩(Jan Hendrik Schön)——他也研究超導體等課題——偽造了來自多項實驗的資料。這一舉動最終剝奪了他的博士學位,並導致多篇論文被撤回。是的,這項發現是由科學家注意到他發表的其中一張圖中的噪聲模式與另一張圖中的噪聲模式驚人地相似而引發的。
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這是一個科學家們非常熟悉的故事。“這有點像睡前寓言,”Skinner說,目的是教導學生們要一絲不苟地誠實。這使得Skinner猶豫是否要發表他的發現。他知道,重複的噪聲模式會讓所有人立刻想到舍恩——使他的說法聽起來像是在指責Thapa和Pandey。Skinner考慮了一個多星期,把其他科學家拉到一邊——從技術人員到資深實驗人員——詢問這是否可能是一個誠實的錯誤。儘管這仍然有可能,但所有人都同意,噪聲模式沒有明顯的解釋。Skinner知道他有義務公開。因此,在一篇發表在arXiv上的簡短說明中,他指出了重複的噪聲模式,並要求做出解釋,但沒有暗示資料是偽造的。約翰·霍普金斯大學的物理學家Peter Armitage也認為這是一個正確的舉動。“我認為這是一個非常重要的觀察,他不僅指出了這一點,而且有膽量公開這樣做,這真是為該領域做了一件好事,”他說。
儘管Skinner小心地避免指責該團隊,但他的發現還是引起了相當大的爭議。“當我看到Skinner的論文並看到曲線時,我心想‘遊戲結束了’,”康奈爾大學的物理學家David Muller說。“這不是確鑿的證據……但我知道我會把賭注下在哪一邊。”原始論文的作者尚未回應噪聲相關性,並表示他們正在等待外部驗證他們的結果。印度塔塔基礎研究所的物理學家Pratap Raychaudhuri著手尋找這種相關性最合理的解釋。經過深思熟慮,他認為噪聲根本不是噪聲,而是一種訊號,這種訊號來自磁場內粒子的自然旋轉。該訊號只是看起來是隨機的,因此偽裝成噪聲。更重要的是:這種模式可以在獨立執行後重復自身——從而解釋了為什麼兩條曲線匹配。儘管Raychaudhuri承認他並不完全相信他的合理化解釋,但他表示,如果作者傳送他們的樣品,這可以在任何專業實驗室輕鬆測試。
問題是Thapa和Pandey沒有這樣做。“作者的這種沉默不是一種健康的實踐,”Raychaudhuri說。“這違背了科學精神。”雖然Pandey堅稱他的結果正在由獨立專家驗證,但這並沒有給Raychaudhuri帶來安慰,他擔心這些檢查可能不是真正獨立的。“讓你的朋友、你的隔壁同事等等來驗證,這不是獨立驗證,”他說。他和該領域的其他人希望該團隊將他們的超導材料送到外部實驗室進行測試。
與此同時,故事發生了戲劇性的轉變:8月,Raychaudhuri收到一封電子郵件,似乎來自印度科學研究所的物理學家T.V. Ramakrishnan,要求他不要在社交媒體上批評作者。(Raychaudhuri已將他的發現釋出到Facebook。)但Ramakrishnan從未傳送過這樣的電子郵件。不久之後,兩人意識到一個以Ramakrishnan的名字設定的虛假電子郵件地址。 “這封電子郵件的目的似乎是為了挑撥他和我之間的不和,”Ramakrishnan說。但奇怪的事件並沒有就此結束。與加密電子郵件地址關聯的同一個名字也與一個Facebook個人資料相關聯,該個人資料在電子郵件醜聞發生後不久試圖與Skinner和Raychaudhuri成為朋友。該個人資料沒有朋友,時間線寫著:“記住:尤利烏斯·凱撒走得太遠了!”
電子郵件地址和Facebook個人資料都已被刪除。有些人懷疑這是心懷不滿的學生所為,但Raychaudhuri認為現在猜測還為時過早。目前,他出乎意料地感謝在社交媒體上發生瞭如此多的科學討論。Raychaudhuri不僅釋出了上週的幾個Facebook帖子,而且Skinner也釋出了一個Twitter帖子——這些事件將科學過程帶入了公共領域。“這是一件非常好的事情,因為它連線了人們,”Raychaudhuri說。“研究界通常非常深奧,與社會大眾脫節。”他甚至樂觀地認為,無論發生什麼——無論Thapa和Pandey的結果是否成立,或者他們的工作結果證明是錯誤的——這些事件都將幫助公眾理解,這就是科學方法如何運作以驗證(或駁斥)主張,從而緩慢地向前推進。
*編者注(2018年8月20日):這句話在釋出後進行了編輯。原文錯誤地聲稱噪聲模式出現在兩個不同溫度的資料中。
