然后,他做出了一个让钱卫东都皱起眉头的惊人举动。
他先是关闭了高压与线圈的全部电源,在放电指示灯熄灭后,才对梁立峰招了招手:“搭把手。”
两人合力,稳稳托住仪器的重心,缓慢地將那几十斤重的装置,连同基座一起,在实验台上水平旋转了整整180度,並重新锁紧。
“他在干什么?!”
钱卫东一脸困惑,“疯了吧?这不等於把地磁场的干扰放大了吗?”
顾伟没有说话,只是镜片后的眼神,闪过一丝不易察觉的精光。
林允寧不慌不忙地重新上电,並將线圈电流反接,微调聚焦,在保持加速电压u?不变的前提下,重新调节励磁电流,使电子束的轨跡,再次形成一个与第一次半径完全相同的圆。
然后,他记录下第二组励磁电流i?。
做完这一切,他便关掉仪器,开始在草稿纸上进行数据处理。
整个过程,快得不可思议。
周衍和许嘉诚也注意到了这边的异常,两人对视一眼,都从对方眼中看到了困惑。
周衍的理论功底极深,他盯著林允寧的实验台,脑中灵光一闪,脸色骤变,失声喃喃道:
“不对……他这个方法……难道是……”
很快,考试结束,两组的实验报告被同时放到了投影仪上。
许嘉诚和周衍的报告堪称范本,数据详实,误差分析条理清晰,最终结果与公认值非常接近,不確定度评定为1.2%。
而林允寧的报告,简洁得有些过分。
他甚至只列出了一组核心数据对(i?, i?)和三对快速复测的数据,以及最终的合成不確定度。
但当最后的结果被打出来时,全场一片死寂。
e/m =(1.77± 0.01)x 1011 c·kg?1
相对不確定度:0.6%!
这个精度,已经接近了这台仪器的理论极限!
“不可能!”
钱卫东第一个跳了起来,“他怎么可能做到0.6%?!改数据了吧?!”
“老钱,別急。”
顾伟的声音依旧平静,他走到白板前,拿起笔,替林允寧解释了那套“惊世骇俗”的操作背后的物理思想。
“许嘉诚他们的方法,是减小误差,这是常规路线。而林允寧,”
他顿了顿,眼神里是压抑不住的欣赏,
“他用的是消除误差。”
“他將装置旋转180度。在装置的坐標系里,亥姆霍兹线圈的轴向定义不变;因此,地磁场在该轴上的投影b?变號。”
他在白板上写下了两行简洁的公式:
“第一次测量,总磁场 b?= b_c1 + b?”
“第二次测量,总磁场 b?= b_c2 - b?”
“两次测量,他都保持了相同的加速电压u和轨道半径r,这意味著,让电子偏转所需的总磁场大小是不变的,即|b?|=|b?|。平方后,可以解出——”
顾伟的粉笔重重落下,写出了最终的结论:
b?=(b??b?)/ 2,
b_c(true)=(b_c1 + b_c2)/ 2
“看懂了吗?他用一个巧妙的对称性操作,构造了一个二元一次方程组,直接把地磁场这个最大的系统误差,从测量结果中,代数剔除了!”
“这已经不是实验技巧的范畴了,”顾伟看著林允寧,一字一顿地说道,“这是方法论上的胜利。”
钱卫东呆呆地看著白板上的推导,嘴巴张得能塞下一个鸡蛋,半天说不出一句话。
许嘉诚和周衍也陷入了长久的沉默。
他们看著那个依旧一脸淡然的少年,第一次感觉到了什么叫“降维打击”。
周衍推了推眼镜,镜片后的目光里,不再有丝毫的轻视。
取而代之的,是一种前所未有的、如同火焰般的战意。
他走上前,对林允寧伸出了手。
“林允寧,是吧?我叫周衍。你的方法……很有趣。但物理,不是只有技巧。”
他顿了顿,声音清晰而坚定。
“希望在复赛的考场上,我们还有机会,堂堂正正地较量一次。”