三、结果的一致性

三、结果的一致性

某些验证——即使是在最严格的试验基准之下完成的——却仍被证实是由于惊人巧合而导致的虚谬结果，这个道理可以在以下的案例中得到印证。

阿斯顿（Aston）曾经用质谱仪测量氢和氧的原子重量（假设氧的原子重为16.0000），得出H=1.00778，而从化学分析的方法发现H=1.00777。这两个结果的一致性似乎没什么可怀疑的，因为班布里奇（Bainbridge）后来又确认了阿斯顿取得的值（只要这值是建立在He/H比的基础上），他发现He/H=3.97128，而阿斯顿的结果则是3.97126。班布里奇借助了分光镜的方法，这是一条与阿斯顿完全不同的思路。从表面上看起来，这3项精确一致的试验结果似乎已经无懈可击，它似乎是科学史上经受了最完美验证的科学理论之一。但是，这个精确的一致在之后的岁月中却被证明只是巧合而已。首先，人们发现氧原子里含有一些较重的同位素附着物（O17或者O18）。考虑到这个化学证据的因素，预计用质谱仪测量所得的氧氢比应该为O/H=1.00750，原先那个1.00777与1.00778的精确一致之真实性也就被破坏了。由于这项新的发现，人们估计氢原子上也会存在一些较重的同位素附着物。尤里（Urey）便从这里出发着手寻找重氢，终于在1932年从一些蛛丝马迹里寻着了重氢的存在。当时，人们认为尤里的发现是正确的，谓之为信念的胜利。可是后来，人们又发现尤里勇敢地坚持并辉煌地验证了的这个信念其实是错的——重氢同位素被发现之后的第三年，阿斯顿修正了他早前的测量，并得出了O/H=1.0081的数据，这个数值符合了化学原子量应有的比例，并且无须重氢存在的理论来加以解释，相反，这个数据预示原子表面并无此类附着物之存在。

在科学上，除了这种惊人巧合导致错误假设之表面确证的情况外，人们还过多依赖科学命题的可复现性，我们得谨记这种依赖也有其根本弱点。不难想像，观察结果的可复现性其实有赖于某个未知的不可控因素的存在，这因素可能几个月来一次，也可能几年来一次，并随场所之异前后不同。1922年，我和马克（H.Mark）合作进行研究，我们发现当呈线状的锡晶体被我们拉紧的时候，它的表面就出现了一组独特的细长线条。〔7〕这项观察结果发布以后，数以百计的样本被复制出来，其中一些还被拍成照片加以发表。接着，柏格（C.Burger）〔8〕也独立完成了这个发现，并发布了同样的照片。在此后连续好几年的时间，我的实验室一直坚持这项研究，可是从1923年开始，在同样的试验中，晶体表面始终光滑如镜，我们再也观察不到从前那些细长线条了。对这前后变化，无人晓得其中的奥妙。我们还能记起生物界另一个例子，就在前些年，生物学家们发现全世界的麝香植物突然全部没了味道，神秘之至。

氧气爆炸、固体的绷紧与断裂、击穿绝缘体、表面催化、结晶过程以及电休克等等，大量此类现象都是由小微粒的运动或细小缺陷所引发的。而众所周知，我们在实验室里能获得的即便是最纯净的物质中也掺杂着微量的杂质——几乎每一种化学元素都有——含量大约仅为该物质质量的十亿分之一。因此，那些因杂质的存在而激发的细微现象在某个特定的时间段里可能被多次复制，而当元素根据周期律发生变化之时，另一些不同的现象便出现了，它们又可在另一段相当的时日中被多次复制。这种现象即所谓的“流行病”，已广为人知，它们会影响工业过程；许多时候，它们出现和消失之因由均无从考究。

近来，布雷克利皇家化学工业研究所实验室的培根先生（Mr.R.G.R.Bacon）将他亲身经历的一些事情告诉了我，正好能演证上述道理，以下就是他的描述。

大约在两年以前，我对乙烯基类单体在氮下的聚合率做了多次的测量，试验是在以硫酸氢盐、亚硫酸氢盐还原活化系统为媒介的水溶液里进行的。在一系列标准试验条件中，我得到了一个可复制的快速聚合率。在我停止这项工作之后约一年之久，另一个人重复了我的试验，但他所观察到的聚合率却比我的缓慢得多。因此，我们俩决定进行一个短期的合作，看看问题出在哪里。然后，我们就发现：

（1）我先使用他所使用的试剂，发现即便如此，我仍得到了与我当初所得相同的数据。

（2）接着我尝试使用一台新的仪器来进行试验，仪器规格与型号都与他所使用的仪器一般无二，可我还是复制出了先前的结果。

（3）我和他同时在同一台仪器上做这个试验，他所得的数据依然比我的要慢得多。

（4）这样的差别显然不是由于氧而引起的，因为我们试验中的反应对氧来说并不敏锐，况且，后来我们拿空气来代替氧气又试了一次，结果还是这样。

（5）不过，当他改用玻璃管来取氮，而不是先前的橡皮管时，得到的数据就和我一样了；而我自己是采用金属管（某种软铅合金制成）的。(https://www.daowen.com)

研究进行到这里，我的同行离开了我的实验室，我们没能把这个试验再深入推进下去，自然也就无从知晓我们先前的数据差异是否真由橡皮管引起。可是，在我们合作之前或者之后，我也曾经用橡皮管来做试验，并且也都复制出了我原先高聚合率的结果。因此，我认为橡皮管的因素不是有效的原因。

这类经验提醒我们，可复现性结果的可信度始终可能存在疑点，任何时候，科学家们都须依据个人判断来认定这种怀疑是否合理。