一张“X”光照片，普通人大概看不出个所以然，但在专业的医师眼里，却能分析出照射者近期的身体状况以及患病位置。像“X”光射线这样的，通过观察实验发现的成果早已渗透进入我们生活的方方面面，占据了非常重要的位置。而得到这个成果的方法，就是观察与实验。

4月6日，桂起权教授做客皇家永利安东论坛，与同学们就“观察与实验”进行了交流。

物理学家克鲁克斯发现阴极射线后，另一位物理学家伦琴依照克鲁克斯的方法进行实验验证时，发现了一种射线穿透力极强，他猜想这是一种不同于阴极射线的射线，为了证明结论，伦琴在实验室里待了整整49天，不断地观察论证，不断地重复实验，最终判定这是一种新发现的射线，他将它命名为“X”射线，并邀请妻子来到他的实验室，他用“X”射线照下了妻子无名指上的戒指，这张照片轰动了全世界。

然而，发现阴极射线的克鲁克斯宣称，自己也曾发现过这种射线，只是当时专注于阴极射线的证明，以为“X”射线只是胶片上的一抹瑕疵，因而置之不理。但是科学需要严肃对待，克鲁克斯没有提出“X”射线的相关论证，没有将它作为独立实体，没有发现它的独特的性质，因此，“X”射线的发明者，全世界公认为伦琴。

桂起权通过这个故事告诫同学们，科学实验容不得半点“似是而非”，“就好比每个人每天都在呼吸空气，但只有托马斯-库恩发现了空气中人类赖以生存的氧气”，他讲到，“新物质的发现无关巧合，完全依赖于自己对科学的深入观察而展开的探索实验。”

除了看得到摸得着的实验外，桂起权表示，还有另一种假想中的实验——理想实验，这类实验不一定能在当时的物理环境中实现，但完全可以进行合理的推理。

譬如伽利略著名的“比萨斜塔实验”悖论。

2000多年前的亚里士多德认为，两个小球，一个重，一个轻，如果两个小球同时下坠，肯定是重的速度快，先落地。这一理论在很长一段时间中不被否认，但是伽利略提出了一种悖论——如果将这样的两个小球用绳子绑在一起，一起下坠，重的小球会被轻的小球“拖后腿”，速度也会比刚开始为单一的一个重的小球时慢——但是，假如把两个绑在一起的小球看做整体， 质量肯定比刚开始为单一的一个重的小球时重，那么速度也应比刚开始那个重的小球的速度快。如此说来，就有了两种下坠方案，并且，这两种方案都完全合乎逻辑，因此，这一悖论推翻了亚里士多德的理论，成为了用理想实验推翻错误理论的经典之作。

通过实验进行观察探索的，还有化学革命的发动者——拉瓦锡。

一颗15克拉的钻石，价值连城，但在拉瓦锡眼里，只是一个金刚石，他好奇于这个金刚石是由什么组成的，于是将这颗钻石高温燃烧，终于发现钻石是由碳组成。

“操作技巧再高，你也可能只会成为一名技术熟练的技工，而能够像这些大科学家一样，为我们的生活带来进步的，是这些实验中的执着探索。真正的实验家，应该是实验室里的‘思想家’，用人文化的关注，用诗人般的热情，去对待科学实验，”他寄语到，“希望同学们能够通过不断的探索，不断的努力，为我们的社会创造更大的财富。

桂起权，武汉大学教授，博士生导师，主要著作有《科学思想的源流》、《当代数学哲学与逻辑哲学入门》《物理学哲学研究》、《人与自然的对话——观察与实验》，译著有《科学哲学》[日]、《机器人与人类心智》[美]，发表论文200余篇。

（校报记者团 文/谢娜 图/樊昊）

桂起权教授作报告

报告会现场