实验

做实验需要心灵手巧，实验的成功与否跟实验者的操作水平有关，实验过程的观测和实验结果的分析都与实验者的水平有关。

而做实验的过程也是锻炼的过程。

一篇论文、一个课题、一个复杂的实验设计，看起来都太沉重了，让人本能地想要逃避。

但真正的消化发生在合上论文之后——你能不能用你自己的话，把这篇论文的核心问题、实验设计、关键发现和局限不足写清楚？

1876年冬，德国科学家戈尔兹坦认真研究普吕克的实验后，提出“玻璃壁上的辉光是由阴极产生的某种射线所引起的”的观点，他把这种射线命名为阴极射线，那个实验装置就被称为阴极射线管。

阴极射线管最初只有真空管内的一个发射源，在探测阴极射线的过程中，在射线路径的周边（真空管外侧）加设了电场和磁场，在路径的终端加设了探测器，最终变成了一个科学实验装置。

斯特恩-盖拉赫实验装置实物

当学生毕业多年后回头翻看自己当年写下的周记，他们会发现，那不仅仅是实验数据和文献笔记，更是一个年轻研究者从懵懂到成熟的心路历程。

反过来，实验数据也能验证理论模型的边界，推动理论迭代。

问题在于，日常的实验操作、仪器预约、试剂订购等琐事占据了大量时间，深度思考反而成了奢侈品。

组会是研究生科研培养不可或缺的核心环节，贯穿课题入门、实验推进、成果产出、能力全维度塑造全过程，既是课题组科研协作的纽带，也是研究生学术成长的“练兵场”。

所以，我主张，无论什么专业、从事什么工作的人，在学校的时候，都需要修化学的课程，多学习一点化学的知识，最好再动手做一点化学的实验，即使是练习性的实验，也是很好的。

要做好化学实验，要分析实验结果，要做好统计和计算，都必须小心谨慎。

但在科学领域，一个实验结果的对错，往往需要几个月甚至几年的时间才能验证。

既然失败数据这么重要，那不如我们建立一个专门的失败实验数据库？

没有任何一本主流期刊会发表“我尝试了100种方法，全部失败了”的纯阴性结果论文，除非最后你有一个成功的解决方案——其实也不可能，因为你的注意力就放在成功的那个去了，谁还管那失败的碎碎念故事，研究者甚至自己都不会认真记录失败实验。

里面包含了多少失败实验的数据？

科研论文、基金申请书、个人学术履历中，几乎不会记录那些失败的实验与夭折的项目。

合成这些材料用的是化学实验的方法，也更多是被化学家们用于探索量子点在各个领域的应用。

但是，很遗憾的是，绝大多数学校不注重化学知识的学习，更不重视化学实验。

现在初中的学生就开始学习化学了，也可以动手做一些化学实验了。

现在的化学实验涉及到许多方面，不但有传统的玻璃仪器，而且有许多现代化的电子仪器设备。

这可能是一个常识性的问题：在实验科学中，成功实验的信息价值，远远低于失败实验。

很快，它就会走进实验室，代替人类完成那些枯燥、漫长、昂贵的科学实验，带领我们进入一个科学爆炸的新时代。

学会走路只是“万里长征第一步”，在开题后，就要全力以赴进行论文实验。

不过，尽管他对产物的化学鉴定是错的，但费米的实验对后来的核物理学和原子弹研发仍然具有决定性意义，原子弹释放巨大能量的过程就是核裂变的过程。

如果你对物理感兴趣，你或许听说过，美国的那座著名的国家实验室——费米实验室（Fermilab），你或许也听说过微观粒子的分类，自旋为半整数的微观粒子被称为费米子（Fermion），你如果是一位狂热的物理爱好者，你或许也听说过费米能级，如果你是化学爱好者，你可能知道第100号元素“镄”（Fermium），或者，你可能知道长度的单位“费米”（Fermi,1fm=10⁻¹⁵m），这么多名词都是为了纪念这一位伟大的物理学家恩里科·费米。

然而，费米实验的问题很快就暴露了。

Gerlach）一起克服重重困难，改进实验条件，提高实验精度，1922年完成了著名的斯特恩-盖拉赫实验，实验原理如下图，在真空中加热银产生自由银原子（单个分布），经过准直小孔形成束流，经过磁场后，银原子由于外层电子的两种自旋方向的差异分为两束。

汤姆逊的实验原理使得阴极射线管最终演变了黑白电视的荧光屏。

分子束磁共振实验原理

分子束磁共振法的实验原理下图所示。