據國外媒體報道，人們每天都會開展各種各樣的實驗，先（xiān）提出一個假設，再設計實驗方法，看看最終能（néng）得出什麽結論。這（zhè）種“實驗”可能（néng）隻是下班回家時走（zǒu）了一條不同的路、或者用微（wēi）波爐熱菜時多轉了幾秒鍾，也可能是（shì）尋找某（mǒu）個基因的另一（yī）變種（zhǒng）。但無論實驗難度如何，這種刨根問底的探（tàn）索精神都是人類（lèi）做出任何發現的根基。實驗幫助我們進一步加深對現實本質的了解，這（zhè）種上下求索的過程就是我們所說的“科（kē）學”。

　　在浩如煙海的實驗中，有幾項實驗經受住了時間的考驗，可以作為人類探索精神和智力的絕佳代表。這些實驗有些優雅、有些粗糙，有時還有些僥幸的成分，但每一（yī）項（xiàng）實驗都深刻改變了我們（men）看待（dài）自身、以及看待宇宙的方式。

　　本文將列舉十項人（rén）類曆史上的重要實驗，堪列所有（yǒu）實驗之冠。其中九項都取（qǔ）得了輝煌（huáng）的成功，剩下的一項則是雖敗猶（yóu）榮。

　　埃拉托色尼測量地球周長

　　實驗結果：人類曆史上記錄的首個地球周長

　　時間：公元前三世紀末

　　地球究竟（jìng）有多大？在古代文化留下的無數答案中，埃（āi）拉托色尼的（de）測量結果之精確，在兩千（qiān）多年後依然（rán）令（lìng）人（rén）為之（zhī）震驚。埃拉托色尼在公元前（qián）276年生於昔蘭尼（現利比亞海岸上的一處希臘聚居地），後來成為了一名廣泛涉獵的學者（zhě）。這項特征既招致了批評，又為他贏得了許多讚譽。討厭（yàn）他的人給他起了個綽號叫“β”（希臘字母表中的第二個字母），原因（yīn）是他常常改變研究領域，因此在每個領域（yù）都隻能屈居第二。讚揚他（tā）的人則稱（chēng）他為“五項全能選手（shǒu）”。

　　他的博（bó）學多（duō）識為他（tā）贏得了埃及亞力山大裏亞圖書館一級圖書員的職位。也正（zhèng）是在那裏（lǐ），他（tā）開展了一（yī）項著名的實驗。他聽說在尼（ní）羅河流經的賽伊尼城中有一口井，在夏（xià）至日那天，正（zhèng）午的陽光可以直射井底，不會（huì）在井邊投下一絲陰影。這一現（xiàn）象引發了（le）埃拉托色尼（ní）的（de）極大興趣。於是在同一日期的同一時間，他測量了亞曆山大裏亞（yà）一根（gēn）豎杆投下的陰影的長度，據（jù）此算出陽光與豎杆（gǎn）之間的角度為7.2°，即圓周角（jiǎo）360°的50分（fèn）之一。

　　和很多受過教育的希臘人一樣，埃拉托色尼知道地球是個球體。因此他推測，隻要知（zhī）道亞曆山大裏亞和（hé）賽（sài）伊尼之間的距離，再乘以50，就能得到地球的周長了。得到所需信息後，他算出（chū）地球（qiú）的周長為250000希臘裏（lǐ），約等於28500英裏，和實際數值24900英裏相（xiàng）當接（jiē）近（1英裏=1.6公裏（lǐ））。

　　埃拉托色尼測量地球大小的動機是出於（yú）對（duì）地理學的熱（rè）愛，而“地（dì）理學”這一名稱正是他創造的。現代人又給他起了另一個綽號：“地理學（xué）之父（fù）”。對於一個曾（céng）被嘲笑“永遠屈居（jū）第二”的人來說，也算是（shì）守得雲開見月明了。

　　威廉·哈維研究血（xuè）液循環

　　實驗結（jié）果：發現了血液循環機製

　　時間：理論發表於1628年

　　古希臘名醫（yī）兼哲學（xué）家蓋倫（Galen）曾在公元2世紀提出過一套血（xuè）液流動的模型，盡管（guǎn）漏洞百出（chū），但一直盛行了（le）近1500年。這套理論包括：肝髒會利用我們吃（chī）下的食物不斷生成新鮮血液；血液通過兩條不同的路徑（jìng）流遍全身，其（qí）中一條通過肺部吸收空氣中的“生命元精”；以及被組織吸收的血（xuè）液永遠不會流回心髒。

　　而為了推翻這套占教科書地（dì）位的理論，後人做了許多令人毛骨悚然的實驗。

　　威廉·哈維1578年生於英格蘭。他出身名門，後來成（chéng）為（wéi）了（le）詹姆士一世（shì）的皇家醫生，這給了他充分的時間和途徑追求自己最感興趣的事情：解剖學。剛開始，他（tā）通過給羊、豬（zhū）等動物放血，對蓋倫的血液理論進行了（le）苦心鑽研。但他隨後意識到，假（jiǎ）如事實真如蓋倫所言，那麽每小時流經心髒的血量將超過動物的總體積（jī），而這顯然是不可能的（de）。

　　為使這（zhè）一點深入人心，哈維將活生生的動物當眾“切開”，證明動物體（tǐ）內的血量其實很（hěn）少。他還切開（kāi）蛇（shé）的胸膛，讓心髒暴露在外，並用手指捏住蛇（shé）的主靜脈，讓血液無（wú）法進入心（xīn）髒（zāng）。結果心髒迅速收縮、變得蒼白。將其刺破後，噴出的血液微乎其微。相反，如果阻斷主動（dòng）脈（mò），心髒則會隨之腫脹起來。通（tōng）過研究爬行動物（wù）和（hé）哺乳動物瀕死（sǐ）時心髒跳動變慢這一現象，他領悟了（le）心髒的收縮規律，並推斷出心髒會泵出血（xuè）液，而血液在流經全身之後，又會（huì）沿著一條（tiáo）回（huí）路流回心髒。

　　哈維（wéi）做出這樣的推斷絕非（fēi）易事。假如隻觀察在胸腔中正常跳動的心髒，很難看清事（shì）情的（de）真相。

　　他還在誌願者身上做（zuò）了實（shí）驗，如（rú）暫時阻斷四肢的血液（yè）進出等等。這些實驗進（jìn）一步完善了哈維（wéi）革命（mìng）性（xìng）的血液循環理（lǐ）論。他在1628年出版的《心血運動論》一（yī）書中完整地闡述了自己的理（lǐ）論。此外，他采（cǎi）用的“以證據為基礎”的研（yán）究方法也使醫學界（jiè）發生了巨大（dà）轉變。如（rú）今，他被人們譽為（wéi）現代醫學與生理學（xué）之父。

　　格雷戈·孟德爾發展遺傳學

　　實驗結果：發現了基因遺傳的基（jī）本規則（zé）

　　時間：1855年-1863年

　　孩子的容貌總會與（yǔ）父母有（yǒu）幾分相似（sì），這是為什麽呢？一直到一個半世紀之前，身體特征遺傳的奧秘才逐（zhú）漸揭開，而這都要歸功於格雷戈·孟德爾。他生於1822年，盡管身為農民的兒（ér）子、沒（méi）有多少錢接受正規（guī）教育（yù），但他在（zài）自然科學方麵頗具天賦。在一名教授的建議下，他在（zài）1843年加入了奧古斯（sī）都修道院，一個注重研究與學習的修道士團體。

　　在布爾諾的一家（jiā）修道院安置下來之後，生（shēng）性害羞的格雷（léi）戈（gē）很快學會了在花園中打發時（shí）間。一種（zhǒng）名為“倒掛金鍾”的植物（wù）尤其（qí）引起了（le）他的注意，因為這種植物造型極其優雅，仿佛出自（zì）名家之手。也許（xǔ）正是受到這種植物的啟發，孟德爾才開展了後續那些著名實驗。他嚐試給不同品種的倒掛金鍾交叉配種，試圖培植出新的顏色搭配。在這一過程中，他（tā）得（dé）到了一些（xiē）重複結果，暗（àn）示著遺傳有一定的規（guī）律可循。

　　在孟德爾培育豌豆的（de）過程中，這些規律變（biàn）得更加（jiā）清晰明了起來。他用畫筆給豌豆人工授粉，在長達（dá）七（qī）年的時間裏，他用成千上（shàng）萬株具有特定性狀的植株做了雜交實驗（yàn），並且詳（xiáng）細記（jì）錄了雜交結果。例如，如果讓黃豌豆和綠豌豆雜交，培育出的後代永遠都是（shì）黃豌豆；但如（rú）果再讓這些黃豌豆培（péi）育出的植（zhí）株進行自交，收（shōu）獲的種子則（zé）有四分（fèn）之一為綠豌豆。這樣的比例讓孟德爾（ěr）提出了“顯性”因子（該例中黃色為顯性性狀）和“隱性”因子的概念，而所謂“因子”正是我們如今所說的（de）基因。

　　由於他的研（yán）究過於超前，在當時並未受到太（tài）大關注。但幾十（shí）年後，其他科學家發現並複製了孟德爾的實驗，並開始尊（zūn）其為一項重大突破。

　　孟德爾（ěr）並沒（méi）有試圖一舉解開遺傳這個複雜的大（dà）謎團，而是先提出一些簡單的（de）假設、然後各個擊破，這正是他開展的實驗的高明之處。

　　牛頓發展（zhǎn）光學

　　實驗結果：進一步了解了色彩與光的本質

　　時間：1665年-1666年

　　在成為那個舉世聞名的牛頓之前（成就卓著的科學家、運動定律、微積分與宇宙引（yǐn）力理論的發明者），普（pǔ）通人牛頓曾有過一段十分空閑、無所事事的時光。當時他本在劍橋大學（xué）就讀，但為了躲避劍橋城內（nèi）爆發（fā）的一場瘟疫，他回到了自己的家鄉。在那裏的集市（shì）上，他買了一個兒童玩具般的小棱鏡，然後回家擺弄起來。

　　陽光透過棱鏡後，射出來的光會形成一（yī）道彩虹、或者（zhě）說一道光譜。牛頓那個時（shí）代的主流思想（xiǎng）認為（wéi），光透過的介質是什麽顏色，光（guāng）就會變成什麽顏色，就像透過彩色玻璃的光線一樣。但牛頓本人並不信服這個說法。於是他用棱鏡開展了一係列實（shí）驗，結果證（zhèng）明（míng），顏色其實是光的自帶特性（xìng）。這（zhè）一革命性的觀點開創了名為“光學”的新領域，在現代科技中發揮了至關重要的作用。

　　牛頓的實驗設計十分精巧：他在一扇百（bǎi）葉窗上鑽了一個小孔，讓一束陽光從中透過，然後接連穿過兩塊棱鏡（jìng）。光透過第一（yī）塊棱鏡後，被分解成了（le）不同的顏色。牛頓特意擋住其中的一（yī）部分顏色，不讓它們（men）透過第二塊棱鏡。他通過這（zhè）一方法發現，不同顏色（sè）的光在穿過棱鏡時的反射或折射角度不同（tóng）。接著，他從被第（dì）一（yī）塊棱鏡分解的光線中挑出一種顏色，讓這種顏色的光線單獨穿過第二塊棱鏡；而這（zhè）束光從第二塊棱鏡射出後，並沒有發生變化，說明棱鏡不會改變光線的顏色，介質（zhì）本身對光線顏色不會產生影響。相反（fǎn），顏色（sè）應當是光線本身（shēn）具（jù）有的某種性質。

　　由於（yú）牛頓的實驗（yàn）設置屬於臨（lín）時起意、又是（shì）在家中完成的，再加上他在1672年發表的論文中的描述不夠詳盡，其他科學家（jiā）一開始（shǐ）沒能順利複製出他的實（shí）驗結果。開展這項（xiàng）實驗的技術難度（dù）很大，但一旦親眼見到了實驗結果，就很容易被其說服。

　　在日漸成名的過程中，牛頓在實驗方麵展現出了高超的天資，偶爾還會將自己作為實驗對象。有一次，他盯著（zhe）太陽看了太久，差點致盲。還有一次，他往眼瞼下方插（chā）了一根又長又粗的針，用它擠壓眼球後部，看看會對（duì）視力造成什麽影響。雖然牛頓在職業生涯中也（yě）有過多次（cì）失手，如將（jiāng）某種現象歸咎於（yú）神秘主義和宗教等等（děng），但在他取得的巨大成就（jiù）保證下，他的（de）名望得以經久不衰。

　　邁克（kè）爾遜與莫雷試圖觀測（cè）以（yǐ）太

　　實驗結果：研究了光的運動方式（shì）

　　時間：1881年

　　當你大喊一聲，聲波就會穿過媒介（空氣），傳到別人的耳（ěr）朵裏。海浪也有自己的運動介質（海水）。但光（guāng）波卻是個（gè）例外。即使在真空中、在沒有（yǒu）空氣（qì）和水等介（jiè）質的情況下，光也能通過某種方式傳播。它究竟是怎麽做到的呢？

　　19世紀末的主流物理學認為（wéi），光（guāng）是通過一種（zhǒng）無處不在的隱形介質傳播（bō）的，這種介質名叫“發光以太”。為此，阿爾伯特·邁克（kè）爾遜（Albert Michelson）和同事愛德華·莫雷（Edward W。 Morley）設計了一套實驗（yàn），希望能證實這種以太的存在。這項實驗雖然沒能成功，卻成為了史上最著名的失敗實驗之一。

　　兩位科學家（jiā）的假設是這樣的（de）：地球在公轉過程中，會（huì）不斷在以太中穿行，產生（shēng）“以太風”。這樣一來，順著以太風方向傳播的光束速度就應（yīng）當比“逆風”的光束快一些。

　　考慮到這種（zhǒng）效應必定十分（fèn）微弱，邁克爾遜對實驗進行了（le）精心設計。19世紀80年代初，他發（fā）明了一種幹涉儀。該儀器可以讓不同的光束交織在（zài）一起、產生幹涉條紋，就像湖麵上的漣漪（yī）一樣。在（zài）邁克爾（ěr）遜幹涉儀中，一束光先是通過一麵單麵鏡，然後分成兩束光，朝相互垂直的方向分（fèn）別向前運動。運動一段（duàn）距離之後，兩束光會在擊中（zhōng）鏡麵後折返，然（rán）後分別穿過中心交匯點（diǎn）。如果因為傳播過程中的位移情況不均等（如（rú）受到以太風影響）、造成兩束光（guāng）抵達中心（xīn）點的時間（jiān）不同，就會產生幹涉條紋。

　　為了避免幹涉儀的精密配置受到震動影響，他們將幹涉儀放在（zài）一塊砂岩（yán）板上，讓其（qí）飄浮在水銀表麵，使摩擦力幾乎（hū）為零。整套裝置被放置在一座教學樓的地下（xià）室中，進一步（bù）與外界隔絕。邁克爾遜和莫雷緩慢地轉動砂（shā）岩板，期（qī）望（wàng）能看到在以太影響下產生的光線幹涉條紋。

　　結果一無所獲。光速（sù）並未發（fā）生任何變化。

　　然（rán）而，兩位研究人員均未（wèi）意識到此次“一（yī）無所獲”的重要性，而（ér）是將其歸（guī）結為（wéi）實驗誤差、就轉而投向其它項目了。（不過在1907年（nián），邁克爾（ěr）遜因為這項以光學儀器為基礎的研究，成為了首位獲諾貝（bèi）爾獎的美國人。）邁克（kè）爾遜和莫雷在以太（tài）理論上一腳踢破的這個漏洞雖屬無意，卻啟發他人開展了一係列進一步研究、提出了更多相關理論。最（zuì）終，愛因斯坦在1905年提出了突破性的狹義相對論，創造了光線傳播的新範式。

　　瑪麗·居（jū）裏做出重要功勞

　　實驗結果：定義了放射性

　　時間：1898年

　　在曆史記載的重要科學實驗中，女性的（de）身影寥寥（liáo）無幾（jǐ），反映了女（nǚ）性曾被長時間地排除在這門學科之外。但瑪麗·斯（sī）科羅多（duō）斯卡（kǎ）的出現打破了這條鐵律。

　　瑪（mǎ）麗（lì）·斯科羅多斯卡1867年生於波蘭華沙。24歲時，為了進一步學習數學和物理，她移民到了巴黎，在那裏遇見並嫁給了物理學（xué）家皮埃爾·居裏。皮埃爾是一位智力相當（dāng）的伴侶，在他的幫助下，瑪麗·居裏的革命性創意才在這個被男性主導的領（lǐng）域中獲得了一席之地。正如（rú）後（hòu）人（rén）評價的那樣：“若不是因為皮埃爾，瑪麗永遠不會被科學界接（jiē）納。”

　　居裏夫婦大多數時間（jiān）都在皮（pí）埃爾（ěr）任職的大學（xué）裏一間改建過的（de）小屋中工作。1897年，為完成自己的博士（shì）論文，瑪麗開始（shǐ）研究一年前發現的一種與（yǔ）X射線有些相似的新型放射現象。利用皮埃爾和他的（de）兄弟發明的一種名叫靜（jìng）電計（jì）的（de）儀（yí）器，瑪麗對釷和鈾發射的神（shén）秘射線進行（háng）了觀測（cè）。結果（guǒ）發現，礦石的放射率與其礦物質組成（chéng）無關，而（ér）僅取（qǔ）決於其中所含的放射性元素的量。

　　瑪麗從這（zhè）一觀測結果推斷出，某種物質（zhì）能否釋放輻射與分子排列無關（guān）。相反，“放射性”（瑪麗創造的新詞匯）是單個原子本身的固有性質，由原子內部結（jié）構產生（shēng）。在此之前，科學家一直認為原子是一個不可分（fèn）割的整體，是最初級的粒子。但瑪麗成功打開了（le）一扇新的大（dà）門，讓人們得以從更基礎的亞原子層麵認識物質。

　　1903年，居裏夫人（rén）成為了首位獲得諾貝爾獎的女性，並於（yú）1911年（nián）再次獲獎（因為她發（fā）現了鐳和釙兩種元素），成為了（le）極少數獲兩次諾獎的科學家之一。

　　有人評論道，無論是在生活還是工作方麵，對於（yú）有（yǒu）誌於從事科學事業的年輕女（nǚ）性而言，瑪麗·居裏都是一名出色的榜樣。

　　伊萬·巴甫洛夫研究條件反射

　　實驗結果：發現了條件反射（shè）現（xiàn）象

　　時間：19世紀90年（nián）代-20世紀初（chū）

　　1904年，俄國生理學家伊萬·巴甫（fǔ）洛夫因為在狗身上開展的實（shí）驗獲得了諾貝爾獎（jiǎng）。他在這些（xiē）實驗中研究了唾液和（hé）胃液是如何消化食物的。雖然巴甫洛夫的科研成果似乎（hū）總與狗的口水有（yǒu）關，但他對思維的（de）巧妙運（yùn）用使其至今仍備受讚譽。

　　測量胃液的分泌可不是（shì）件愉快（kuài）的工作。巴甫洛夫和學（xué）生們將一（yī）根管子固定在雜種狗的嘴中，用來收集唾液。他（tā）們注意到，到了喂食的時間，還沒等食物吃到嘴裏，這些狗就會開始流口水了。就像其它許多身體功能 一樣，當時人（rén）們（men）也將唾液的分泌（mì）視為一種反射，隻有咀嚼食物（wù）時才會（huì）無意識地發生。但（dàn）巴甫洛（luò）夫的狗卻學會了將實驗（yàn）人員的長相與食物（wù）聯係在一起，意味著它們的生理反應（yīng）會受到過（guò）往經曆的影響。

　　在巴甫洛（luò）夫的研究之前，反射一直被視作一種固（gù）定不變的現象（xiàng）。但他（tā）的研究顯（xiǎn）示，反射可以受個人經曆的影響發生改變。

　　接下來，巴甫洛夫和學生們還教狗將食物與一些中性刺激因素聯係在一起，如蜂鳴聲、節（jiē）拍器、旋轉的物體、黑色方塊、哨聲、閃光、以及電擊等等。不過，巴甫洛夫從未用過鈴鐺。許多故事版本中之所以會這麽說，是因為最早的翻譯中將俄語“蜂鳴器（qì）”一詞翻錯（cuò）了。

　　這些發現奠定了經典條件反射（shè）、又稱巴甫洛夫條件反射理論的基礎。後來這一概念進一步擴展到了任何與刺（cì）激相關（guān）的學習，即便其中並（bìng）未涉及反射（shè）。我們身上無時無刻不發生著巴甫洛（luò）夫條（tiáo）件（jiàn）反射，大腦（nǎo）會不斷地將我們經曆過的事物聯係在一起。事實上，切斷這些條件反射之間的聯係恰恰是目前治療創傷後應（yīng）激障礙症的主要策略。

　　羅伯（bó）特·密立根測量（liàng）電荷

　　實驗（yàn）結果：精確測定了單個電子所帶的電（diàn）荷

　　時間：1909年

　　從大多數方麵來看，羅伯特·密立根都表現得相當出色。他於1868年出生於美國伊利諾伊州的一座（zuò）小鎮上，後前往奧伯林大學和（hé）哥倫比亞大學求學。他曾在德國與歐洲的傑出學者們一起學習物理，後來加入了芝加哥大學物理學係任教（jiāo），甚至還出了幾本成功的教科書。

　　但他同事（shì）們的成就還要遠甚於他。19世紀與20世紀之交是物（wù）理學發展的繁榮時期（qī）。在短短十年之間，量子物（wù）理和狹義相對論相繼問世，電子也終於為（wéi）人所知，首次證明了原子可以進一步分割。到了1908年，密立根發現自己已近（jìn）四（sì）十不惑，名下卻尚無一項重要發現（xiàn）。

　　不過，電子為他提供了一個機會。在此之前，研（yán）究人員一直想（xiǎng）弄清電子是否為一（yī）個基本的電荷單元，並且在所（suǒ）有情況下始終保持不（bú）變。這個問題的答案將是粒子物理（lǐ）學進一（yī）步發展的重要基（jī）礎。密立根想著，反正也沒（méi）什麽損失，不妨放手一搏。 

　　在芝加哥大學的實驗室裏，密立根用一些充滿濃厚水蒸氣、名叫（jiào）“雲霧（wù）室”的容器展開（kāi）了研究，並在研究過（guò）程中不斷改變其中的電場強度。水滴在因為重力（lì）下降之前，會（huì）先在帶電原子和分子周（zhōu）圍形成液滴（dī）雲。而通過調整電場強度，便可以減緩、甚至徹底阻止液滴的下降，相當於用電與引（yǐn）力相對（duì）抗。隻要確定液滴取得（dé）平衡時的電場強度，並假（jiǎ）定液滴在（zài）該強（qiáng）度上能始終保持平衡，就可以推算出液滴所帶的電荷量了。

　　密立（lì）根和學生們在實驗過程中發現，水蒸發得太快，便將水換成了更持久的油（yóu），並用香水噴霧瓶將油噴入（rù）雲霧室中。

　　在此之後，他們又對油滴實（shí）驗做了進一步改（gǎi）進，最終證明了電子的確可被視（shì）作一個電荷單元。他們測得的（de）單個電子電荷量與目前采用的數值極為接（jiē）近（1.602×10-19庫倫）。這一成（chéng）就對粒（lì）子物理學而言是個重大（dà）轉折，對密立根（gēn）也是如此。

　　毫無疑問，這是一項（xiàng）傑出的實驗。密立根的實驗成果不容辯駁地證明了電子的（de）存在，並證明電子帶有（yǒu）固定（dìng）的電荷量。粒子物理學的所（suǒ）有發現（xiàn）均建立在（zài）這一基礎之上（shàng）。

　　楊、戴維森和革末發現粒子的波動性

　　實驗結果（guǒ）：發現了（le）光與電子的波動性

　　時間：分別於1801年和1927年

　　光究竟是粒子還是波？科學家曾被這一問題困擾許久。在牛頓的光學（xué）研究之後，許多物理學家決定將其視為一種粒子。但英國科學家托馬斯·楊最終有（yǒu）力地打破（pò）了這一（yī）傳統認知。

　　楊涉獵極其廣泛，從埃及學（他曾在羅塞塔石（shí）碑的破譯中助了一臂之（zhī）力）到醫學、再到光學，他都有著濃厚的興（xìng）趣（qù）。為探索光的本質，楊在1801年設計了一項實驗。他在一（yī）個不透明的物體上（shàng）開了兩道狹縫，讓陽光從狹縫射入，然後觀察光在對麵屏幕上產（chǎn）生（shēng）的明暗相間的幹（gàn）涉圖樣。據（jù）他推斷，這（zhè）些圖案是光以波的形式向前傳播（bō）時產生的，就像（xiàng）漣漪在池塘水（shuǐ）麵上不斷擴散時（shí）、兩道波的波峰和波穀會相互疊加或抵消一樣。

　　盡管當時的物理學家們最初並不認可楊（yáng）的發現，但他的“雙縫（féng）實驗”被人們做了（le）一次又一次，最終證明（míng）構成光的粒子的確會（huì）以波的形式傳播。雙縫實驗的（de）難度並（bìng）不大，因此很有說服力。該實驗設計相對簡單、容易實現，驗證的概念卻又極其重要，這種例子在科學史上並不多見。

　　一個（gè）多世紀之後，由克林頓·戴維森和萊斯特·革末開（kāi）展的相關實驗進一步證明了這一概念的（de）重要（yào）意（yì）義。他們將電子射入鎳晶體中，散射後的電子在相（xiàng）互作用（yòng）後產生了一（yī）種獨特的圖案，而（ér）假如（rú）電（diàn）子沒（méi）有波動性，這種圖案是不可能（néng）出現的。後續用電子開（kāi）展的（de）類雙縫實驗證明，具有質量和波動（dòng）能量的粒子既可以表（biǎo）現出粒子性（xìng）、又能表現出波動性。當時的科學家們正好剛開始從基本粒子層（céng）麵解釋物質行為，而這（zhè）一看似矛盾的理論正是量子（zǐ）物理的核心。

　　歸根結底，這些實驗說明世間萬物均具有波動性，無（wú）論是“實實在在”的固體、還是“虛無縹緲”的輻射，都不可避免地具有這（zhè）種性（xìng）質。這一發現實在出人意（yì）料，甚至有些違反直覺，但自此之後，物理學家在（zài）研究物質時不得不將波動性（xìng）考慮在內（nèi）。

　　羅伯特·潘恩研究海（hǎi）星

　　實（shí）驗結果：發現關鍵物種對生態係統的重要影響

　　時間：最早於1966年發表的論文中提出

　　到了上世紀60年代，生態學（xué）家已經達成了共識：生物聚居（jū）地（dì）的繁榮興盛主要通過（guò）生物多樣性實現。科學家（jiā）采用的研究方（fāng）式一般是對大大小小生物構成（chéng）的生態網進行觀（guān）察。但羅伯特·派恩（ēn）卻獨辟蹊（qī）徑，采用了另一種研究方法。

　　派恩很好奇對某個環境進行人工幹預（yù）後會發生什麽事（shì）情。於是他在（zài）美國華盛頓州海岸邊的潮池中開（kāi）展（zhǎn）了海星驅逐實（shí）驗。結果發現，驅除這一物種會破壞整個生態係統的穩定性。失去了海星的製約，藤壺開始瘋狂生（shēng）長，為貽貝提供了豐富的食物（wù），使貽貝數量迅速增加，導致帽貝和（hé）藻類植物的生存（cún）空（kōng）間受到擠（jǐ）壓。最終，整個食物（wù）網變得支離破（pò）碎，潮池變成了一個由貽（yí）貝主（zhǔ）宰（zǎi）的（de）“天下”。

　　由於海星是整個生態係統的中流砥柱（zhù），派恩將其稱（chēng）為“關鍵物種”。這裏所說的“關鍵”是一個相對概念（niàn），意味（wèi）著給定生態係統中各種生物所做的貢獻比例（lì）並不完全（quán）相同。派恩（ēn）的發現對（duì）生態保護產生了重大影響，改變了“為保護而保護”的狹隘做（zuò）法（fǎ），而是製定以整個生態係統為基礎的管（guǎn）理策略。

　　俄勒岡州立（lì）大學的海洋生物學家簡·盧布琴科評論道：“派恩的影響（xiǎng）具有變革性意義。”她和她的丈夫、同在該大學任教的布魯斯·曼格曾是派恩的學生。盧布琴（qín）科在2009至2013年間擔任過美國（guó）國家（jiā）海洋（yáng）與大氣管理局主管，親眼見證了派（pài）恩的關鍵物種概念對漁業管理政策的深刻影響。

　　盧布琴科和（hé）曼格認為，正是派恩的求知欲望（wàng）與不懈精（jīng）神（shén）改變（biàn）了這一領域。“他對靈（líng）感（gǎn）懷有一（yī）種孩童般的熱忱，”曼格評論道，“他在好（hǎo）奇心的驅使下開展了這項實驗，然後取得了（le）驚人的成果。”

　　派恩於2016年逝世。在職業生涯後期（qī），他開（kāi）始探索人類作為“超級關鍵（jiàn）物種”造成的深遠影響，如通過（guò）氣候變化和無限掠奪、改變了（le）全球（qiú）生態係統等等。