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1700966440 正如德哈斯所写的,他将这一方法视为求得e/m值的有效途径。他默认了绕轨电子是安培假说中磁化作用的介质。因此,在他看来,他测量的不再是转矩,也没有对推导结论和2m/e进行对比;他认为他在测量2m/e的值。这是他投身于理论的最典型标志。但是,当时德哈斯将重点放在了研究方法上,以谨慎的态度提出了量化结论。
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1700966442 在刚刚过去的整个夏天里,爱因斯坦努力改善了实验形式,而后重复了实验。1915年8月7日,他从柏林寄信给德哈斯(后来又回到了荷兰),信中称自己正在试图对两人的“光学”方法(即:使用铁棒上镜面反射的光)进行修改,但是更倾向于在铁棒的固有振荡谐振范围外来研究这一效应。但是,爱因斯坦又有一点担忧,他担心在两倍的磁场频率背景刺激下,旋磁效应会消失。[29]8月14日,爱因斯坦祝贺德哈斯获得了新发现,[30]这一结果十分可喜以至于爱因斯坦又写了第二封信,信中说,自己对这一新成果十分羡慕(好奇),想要了解实验步骤,包括其间遇到的“曲折与难题”。[31]与此同时,通过在哥廷根的一系列讲座,广义相对论已然对大卫·希尔伯特(David Hilbert)和费力克斯·克莱茵(Felix Klein)具有了“完全的说服力”,对此爱因斯坦表示出了较为满意的态度。鉴于光学器件的背景问题,爱因斯坦暂时搁置了实验。[32]
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1700966444 德哈斯私下里已经开始怀疑,新发现的g因子1.2与1.0间的差距并不是一个意外。在1915年秋天,他写信给爱因斯坦,提到了这一点。爱因斯坦在回复中说:
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1700966446 看到效应(指上文提到的德哈斯在实验中获得了g=1.2的值这一情况)相关研究工作取得了进展,我非常高兴。我也进行了一些实验,通过卸载电容我逆转了剩磁。实验不会取得成效,因为磁场时间较短(10-3秒),而且装置中小铁棒产生了强振动,这将使得效果不明显。在你的方法中这一点可以自然地得到避免。我相信你所获得的理论中10%的不一致是真实的。但是,如果这样的话这将是很有意义的。[33]
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1700966448 不久之后,1916年2月爱因斯坦独自撰写了一篇关于实验的文章,并以“演示实验”为名将其发表。[34]他的观点是快速逆转剩余磁性。通过在短时间内反转螺线管,希望可以凭借螺线管强力磁场的直接磁耦合来避免造成铁棒振荡。同德哈斯一样,爱因斯坦使用了交流脉冲而非正弦变电流。调整了石英纤维后,铁棒自然产生振荡,频率为每秒一次或每周两次。他注意到了光标的偏差情况。每当光线达到最大值时,他按下按钮向电路施以脉冲。这将明显地放大摆动或使摆动停止,从而至少从性质上论证了这一难以分辨的效应。还有一次,爱因斯坦指出了平衡地球磁场和适当校准铁棒的问题,但是他并未给出具体细节或定量结果。
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1700966450 在至少进行了四种不同版本的实验之后,爱因斯坦和德哈斯确定,他们已经证实了安培电流假说:绕轨电流是“电流涡动”。从性质上而言,四次实验均指向了旋磁效应。在分别进行两次定量测定后,他们将研究结果表示为:
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1700966455 在之后的几年里,德哈斯继续进行测量,原则上是对2m/e的测量,不是乘法常量有待确定的基准标度。即便是爱因斯坦和德哈斯的效应理论看似也带有他们期望的印迹:电子为绕轨运动,环绕“粒子”的负标记的原始偏差是错误的。爱因斯坦在明信片中再次试图打消德哈斯的疑虑,他说,“除了这一点疏忽以外,论证的本质是正确的*”,其中的星号(*)是爱因斯坦为这位年轻同伴附上了的潦草脚注:“比起理解,更多的是幸运!!”[35]
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1700966457 [1] Flückiger,Einstein in Bern(1974),172.
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1700966459 [2] Pais,Einstein(1982),48-49.
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1700966461 [3] Melcher,“Einstein”Physik in der Schule 17(1979):1-19.
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1700966463 [4] Einstein to E.Meyerson,27 January 1930,EA.
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1700966465 [5] Davidson,ed.,Gyroscope and Applications(1947),esp.section 2,by G.C.Saul,“Marine Appli cations”;this reference on p.70.
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1700966467 [6] 参见Hughes,Sperry(1971),130ff。
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1700966469 [7] Hughes,Sperry(1971),131.
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1700966471 [8] Hughes,Sperry(1971),149.
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1700966473 [9] Hughes,Sperry(1971),169.
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1700966475 [10] Van den Bos and Janse’s patent,“Neuerung an Schiffscompassen,”carries the German patent number 34513.
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1700966477 [11] Einstein,“Patent Opinion,”EA,document 35/385,p.9;also see pp.8 and 11.
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1700966479 [12] 参见documents relating to Anschütz and Co.‘s patent number 301738,“Anzeigervor-richtung für die Drehungen eines Flugzeuges um die senkrechte Achse”:EA,documents 35/389-35/392.
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1700966481 [13] Einstein,EA,documents 35/401-35/414.Caveat lector:每一个文件都涉及了爱因斯坦的专利费,德国专利号394677。这是错误的。专利号应该是394667,在Anschütz and Co.‘s“Kreiselapparat für Messzwecke.”的名下。
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1700966483 [14] Barnett,“Magnetic Molecule,”Phys.Rev.10(1917):7.
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1700966485 [15] “我非常关注你的光化学的实验,你实现了我那已模糊不清多年的梦想。”参见Einstein to Warburg(25 April 1911 or 1912).EA.Cited in Cahan,Physikakisch-Technische Reichsanstalt(1980),397.
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1700966487 [16] Cahan,Physikalisch-Technische Reichsanstalt(1980),440.
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1700966489 [17] Einstein,“Lorentz,”in Lorentz(1957),5-9;Klein,Ehrenfest(1970),300;Hoffman,“Einstein,”Wirkung(1980).
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