tianmen2002的个人博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/tianmen2002

博文

当实验结果与理论不一致时,怎么办?

已有 8410 次阅读 2014-4-27 13:33 |系统分类:科研笔记

理论家们希望自己的理论与实验一致,这样的理论才具有价值。 当洛伦茨被告知实验与其洛伦茨公式相左时,他很悲伤,告诉朋友说,世界的末日来了。由此可见,理论家们多么渴望实验结果与其理论一致。同样的,实验家们也期望自己的实验结果不要违背理论。当理论与实验结果相矛盾时,实验家们可能承受更多,更大的压力。试想一下,你花了几十万甚至上百万,一两年的时间搭了一个实验系统,实验结果却不是你期望的,甚至与理论相冲突。你怎么办?修改结果吗?重做?重做还是一样,咋办?

如果你是审稿人,收到理论与实验相矛盾的论文,你又会怎么办呢?

在我过去十多年研究的小领域里,就有这样两篇1988年发表的著名的相互不一致的理论和实验论文。理论文章就是非常著名的孤子耦合理论,以前是非常热的研究热点,现在也不断有相关论文。实验论文来自Bell Lab 的P.W.Smith 小组,是关于飞秒非线性全光光开关的实验结果。P.W.Smith的皮秒和飞秒实验结果,并没有像孤子耦合理论预言的那样,具有高效的开关效率,反而与连续光非线性耦合理论非常一致。有趣的是,人们更多地选择了相信理论,包括我们自己,虽然每每想起这两篇文章都会有些如鲠在喉。

关于非线性耦合,还有一件让人觉得不和谐的是,一个物理规律要用两个相互不相容的理论来描述:连续光非线性耦合理论和孤子耦合理论。当我们接触到孤子理论时,觉得可以做点东西把它们联系在一起。在2004年时,我们找到一种新的归一化方法,得到了一个非线性耦合方程,它可以描述连续光和脉冲光耦合, 并且从理论上证明孤子耦合理论的两个至关重要的结论是错误了。第一个结论是:孤子可以在非线性耦合器中来回耦合,像粒子一样。这个错误是因为论文作者不知道他们数值仿真的区域是线性区域而不是非线性区域。其根本原因是孤子耦合方程没法告诉什么情况是线性耦合区,什么情况是非线性耦合区。 第二个结论是孤子可以提高开关效率。实际上是满足一定条件,开关才有高开关效率与脉冲形状无关。不过,我们论文发表之后的几年里,孤子耦合理论似乎并没有受什么影响,所以我们决定寻找新耦合方程的孤子表达,直接打击孤子耦合理论。

2009年我们就解决的这个问题,在不断地碰壁之后,论文终于在2014年4月发表在Optik-International  Journal  for Light and Electron 上了。在这篇论文中,我们指出P.W.Smith的实验结果是正确的。真正有问题的是孤子耦合理论。

让人们抛弃孤子耦合理论,也许是一个漫长的过程。孤子的概念还很新很新,不玩孤子玩什么呢?科学尤其应用科学好像越来越不问对错了。





https://blog.sciencenet.cn/blog-588007-789092.html

上一篇:光速变,会怎么样? 物理和相对论爱好者看过来。
下一篇:超分辨率荧光显微镜获若贝尔化学奖,合情合理。

6 徐晓 黄德民 田云川 唐凌峰 王寿江 姬扬

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (8 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2021-12-2 18:33

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部