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[18] De Haas and Drapier,“Suszeptibilität,”Deutsche Physikalische Gesellschaft,Berichte 10(1912):761-763;de Haas,“Resistance,”Akad.Wetensch.Amsterdam,Proc.16(1914):1110-1123.德哈斯的观点参见Wiersma,“de haas”(1937).
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[19] Einstein to Lorentz,3 February(1915),EdH.
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[20] Einstein and de Haas,“Experimenteller Nachweis,”Verh.d.Deutsch.Phys.Ges.17(1915):152-170;Einstein and de Haas,“Experimental Proof,”Akad.Wetensch.Amsterdam,Proc.18(1916):696-711;Einstein and de Haas,“Proefon-dervindelijk,”Verslagen 23(1914/15):1449-1464.Cf.the excellent article by Frenkel,“Historiia,”Uspekhi fizicheskikh nauk 128(1979):545-557,and Whittaker,History(1973),2
:243-245.Also see the very helpful works of Melcher,“Einstein,”Physik in der Schule 17(1979):1-19,esp.3-6;and Treder,“Einfache Methode,”Wissenschaft und Fortschritt 2(1979):53.
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[21] Hartmann-Kempf,“Resonance Instruments,”Scientific Instruments(1904),56-57.
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[22] Einstein and de Haas,“Experimenteller Nachweis,”Verh.d.Deutsch.Phys.Ges.17(1915):168.
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[23] Einstein and de Haas,“Experimenteller Nachweis,”Verh.d.Deutsch.Phys.Ges.17(1915):168.
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[24] Einstein and de Haas,“Experimenteller Nachweis,”Verh,d.Deutsch.Phys.Ges.17(1915):169;Einstein and de Haas,“Experimental Proof.”Akad.Wetensch.Amsterdam.Proc.18(1916):711.
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[25] 爱因斯坦和德哈斯检查了两个可能性最大的错误源头。他们利用传导功能重复实验,展示了涡流并非是重要影响因素,而不是利用无磁性的具有相同尺寸的物质,如铁缸。他们还考虑了永久磁化水晶产生的干扰因素,上面的部件处于水平方向,不受磁场干扰发生偏转。
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[26] Hoffman,“Einstein,”Wirkung(1980),92.
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[27] 德哈斯讨论了第三个干扰源:如果存在磁滞现象,在部分电流循环中,水平磁化可能不与水平磁场平行。如果电流循环本身是不对称的,则滞后域和领导域不会抵消。这样便会导致净扭转干扰。De Haas,“Further Experiments,”Royal Academy of Amsterdam,Proc.18(1916):1281-1299.
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[28] De Haas,“Further Experiments,”Royal Academy of Amsterdam,Proc.18(1916):1282.
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[29] Einstein to de Haas,7 August 1915,EdH.
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[30] Einstein to de Haas,14 August 1915.EdH.
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[31] Einstein to de Haas(in Sanlpoort bei Haarlem),“Monday”(G.L.de Haas-Lorentz daled this leiter as August 1915),EdH.1915年8月16日星期一或1915年8月23日,因为爱因斯坦在之前(1915年8月14日星期六于柏林)报告称德哈斯的设备已经准备好寄出;而在此信中,设备刚刚已经寄出去了。日期不可能是8月30日,因为爱因斯坦指的是他会在“月底”做的事情。
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[32] Einstein to de Haas.
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[33] Einstein to de Haas,no date(G.L.de Haas dotes as fall 1915).
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[34] Einstein,“Einfaches,”Verh.d.Deutsch.Phys.Ges.18(1916):173-177.不是在1915年2月25日接收的(应为1916).
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[35] 爱因斯坦和德哈斯错误地计算了磁场和杆运动之间的相位关系。Einstein to de Haas.28 April 1915.EdH.
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实验是如何终结的? 爱因斯坦的预设
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很明显,爱因斯坦和德哈斯均含有假设,即使他们针对绕轨电子假说的正确性进行了实验,这一假说仍影响了他们对数据的处理。这一实验和假说到底具有什么样的重要意义,以致爱因斯坦对广义相对论搁置一边,而集中在磁性、线圈和电流表这些实验室工作上?他深深相信的理论假说是如何影响了实验数值的?
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爱因斯坦和德哈斯在他们的原创论文中这样记录:“若麦克斯韦方程适用于绕轨电子,则电子在发出辐射后将很快失去能量。”两人称事实并非如此,又做出了评论,直击爱因斯坦的关注点:
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此外,由居里-朗之万定律(the Curie-Langevin Law)推断,分子的磁矩与温度无关。因此,鉴于磁矩仍然为T=0,此时应该有残余的能量,与绕轨电子运动具有关联。许多物理学家拒绝接受这一所谓的“零点能量”(Zero-point energy)也是可以理解的。[1]
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对这一简略的评论需要加以更多的解释。1895年,皮埃尔·居里在实验中发现,顺磁物体的磁化率随着温度的倒数发生变化。十年后,通过运用路德维格·玻尔兹曼(Ludwing Boltzmann)的统计方法,居里的同事保罗·朗之万(Paul Langevin)推导出了“居里定律”。他假设,由于电子的绕轨运动,每个原子均具有固定的磁矩m,m与温度无关。[2]朗之万发现,磁化率等于m2N/(3kT),其中N为摩尔密度,k为玻尔兹曼常数,T表示温度。对于爱因斯坦而言,朗之万在预测居里定律上的成功增加了这一假说的可信度:每个原子均具有一定的原子磁矩。在前一段引文的开始部分中,爱因斯坦推测,这一原子磁矩可能是由流动电子组成的安培电流环路引起的。
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