第五章 突破常规束缚（15）

    1897年，约瑟夫·汤姆生测定了紫外光射到锌片上的光电效应和炽热金属的热电过程中带负电粒子的（电荷e/质量m）值，得到同阴极射线中“微粒”一样的数值。约瑟夫·汤姆生坚信：“这些粒子具有相同的质量并带有相同的负电荷，无论它们是从哪种原子里所得到的。它们是一切原子的一个组成部分。”约瑟夫·汤姆生始以“电子”这一名称命名这种微粒。

    电子的发现，在较长时间内并未得到科学界的承认。甚至到了1906年，授予约瑟夫·汤姆生诺贝尔物理学奖时都没有明确提到他发现电子的功绩，他获奖的原因是由于他“在气体导电方面的理论和实验研究”。当时的许多物理学家都坚持电的连续性观念，而排斥电的粒子性的新思想。对于原子有更小的组成部分，人们感到不可思议，难以接受。约瑟夫·汤姆生的一些同事对他的工作不予支持，甚至有人贬低他的工作，说是给科学“拖了后腿”。

    然而新的科学思想的确立却是历史的必然。美国物理学家密立根在1917年前利用油滴实验，经过多次精密测量，得出了电子电荷的数值。他观察到，每个油滴携带的电量都是电子电荷的整数倍。他的工作结论性地证明了：电是分为单个单元的，每个单元电荷都是相等的；这个单元电荷并不是一个统计平均值，而是电的原子性结构的真实表现。电子的存在终于得到了科学界的公认。电子是人类认识的第一个基本粒子，它的发现将原子不可分的传统观念打破了，揭示出原子是有内部结构的，探索原子内部结构成为20世纪最激动人心的科学研究活动之一，约瑟夫·汤姆生的名字和他的杰出贡献一起载入科学史册当中。

    尊重科学事实，敢于突破传统观念的束缚，是约瑟夫·汤姆生作出重大科学发现的关键所在。与约瑟夫·汤姆生同时以实验证实阴极射线是粒子流的大有人在，甚至在当时通过独特的途径得到阴极射线粒子荷质比同样结果的也不乏其人：德国的维谢尔在1897年测得阴极射线粒子荷质比约为氢离子比值的几千倍，但他认为“是想象中的东西，并不真实存在”的想法阻碍了他作进一步的研究。更早一些，英国的舒斯特在1890年已测得阴极射线粒子的荷质比大约为氢离子的500倍，他认为这种粒子与原子大小相同，并坚持电的连续性概念，把发现电子的机会错过了。是约瑟夫·汤姆生而不是其他人最终发现了电子，不是别的因素，根本的原因乃在于他具有勇于与旧的传统观念决裂的革新精神。这种科学革新精神在科学思想发生重大转折的关头，显得尤为难能可贵。

    这里有一则中国古代突破传统观念解决问题的故事。汉代某日，刘邦在洛阳附近看见很多将军聚在一起发牢骚，走近他们的时候，就停止了议论，只见将军们的脸上带有埋怨的神色，看样子对刘邦挺有意见呢！

    刘邦找来了张良，问他出了什么事，张良如实汇报说：“将军正在议论造反的事！”

    这句话让刘邦吃了一惊，他刚做了汉朝的皇帝，天下初定，现在居然有人出来造反，这不能不让他着急。他赶忙向张良询问底细，张良分析说：“陛下斩蛇起义，全靠这些将士们出生入死才夺取了天下。现在，陛下打败了项羽，夺得了帝位，将军们最关心的就是授予官位和分封土地。可是，陛下分封的都是自己最亲近的人，处分的都是和陛下有怨恨的人。现在，将军们一边盼着陛下尽快对他们进行分封，一边又担心土地有限自己得不到封赏，还有一些人害怕平时得罪过陛下，会遭到陛下的处罚。所以他们聚集在一起密谋发难。要是处理得不合适，就会发生内乱。”</p>

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