¿Es el famoso experimento de la gota de aceite de Millikan un fraude?

En las publicaciones de Millikan, afirmó categóricamente que cada gota de aceite observada tenía una carga que era un múltiplo de$e$, sin excepciones ni omisiones. Pero sus cuadernos están llenos de anotaciones como "datos hermosos, conservar" y "mala racha, desechar".

Richard Feynman escribió un ensayo llamado "Cargo Cult Science", en el que señaló:

Millikan midió la carga de un electrón mediante un experimento con gotas de aceite que caían y obtuvo una respuesta que ahora sabemos que no es del todo correcta. Está un poco mal porque tenía el valor incorrecto de la viscosidad del aire. Es interesante observar la historia de las mediciones de la carga de un electrón, después de Millikan. Si las graficas como una función del tiempo, encuentras que una es un poco más grande que la de Millikan, y la siguiente es un poco más grande que esa, y la siguiente es un poco más grande que esa, hasta que finalmente se asientan en un número que es más alto.

¿Por qué no descubrieron de inmediato que el nuevo número era mayor? Es algo de lo que los científicos se avergüenzan, esta historia, porque es evidente que la gente hacía cosas como esta: cuando obtenían un número demasiado alto por encima del de Millikan, pensaban que algo debía estar mal, y buscaban y encontrar una razón por la cual algo podría estar mal. Cuando consiguieron un número cercano al valor de Millikan, no buscaron tanto.

Así que básicamente, la respuesta es sí. El experimento fue fraudulento.

Nota : aquí presento información que defiende a Millikan, pero tenga en cuenta que no estoy necesariamente de acuerdo con el artículo del que proviene.

Del artículo principal " In Defense of Robert Andrews Millikan " de David Goodstein ( American Scientist , enero-febrero de 2001):

Torpemente, un examen de los cuadernos de notas de laboratorio privado de Millikan indica que, de hecho, no incluyó cada gota para la que registró datos. Publicó los resultados de las mediciones en solo 58 gotas, mientras que los cuadernos revelan que estudió unas 175 gotas en el período comprendido entre el 11 de noviembre de 1911 y el 16 de abril de 1912. En un caso clásico de cocina, dice la acusación, informó resultados que apoyó su propia hipótesis de la unidad de carga más pequeña y descartó aquellos resultados contrarios que habrían apoyado la posición de Ehrenhaft. Y, para empeorar las cosas, mintió al respecto. El artículo de Millikan de 1913 contiene esta afirmación explícita: " También se debe señalar que este no es un grupo seleccionado de gotas, sino que representa todas las gotas experimentadas durante 60 días consecutivos"., tiempo durante el cual el aparato se desmontó varias veces y se volvió a montar". (Énfasis en el original). Por lo tanto, se acusa a Millikan de hacer trampa y luego agravar su trampa mintiendo al respecto en uno de los artículos científicos más importantes del siglo. siglo 20.

El autor defiende algunas de las acciones de Millikan.

[...] Más de una de las entradas en sus cuadernos muestran el resultado de un cálculo y luego el comentario "muy bajo, algo mal", tal vez con una indicación de lo que Millikan pensó que podría haber perturbado la medición. No hace falta decir que tales entradas no se incluyeron en las 58 gotas publicadas por Millikan.

A primera vista, este procedimiento ciertamente parece cuestionable. Pero uno necesita cavar más profundo. Los cuadernos también contienen un cálculo con el comentario "Esto es casi exactamente correcto, ¡el mejor que he tenido!" Y, sin embargo, Millikan tampoco incluyó esta caída en su crucial artículo de 1913. Estas medidas descartadas, las buenas y las malas, formaron parte de un período de calentamiento durante el cual Millikan refinó gradualmente su aparato y su técnica para hacer la mejor determinación posible de la unidad de carga eléctrica. La primera observación que pasó la prueba y se imprimió se tomó el 13 de febrero de 1912, y todos los datos publicados se tomaron entre esa fecha y el 16 de abril. Este período de aproximadamente dos meses es a lo que se refiere Millikan cuando habla de "60 días consecutivos".

Durante estas nueve semanas, Millikan registró en sus cuadernos las medidas de aproximadamente 100 gotas separadas. De estos, alrededor de 25 series obviamente se abortan durante la ejecución y, por lo tanto, no se pueden contar como conjuntos de datos completos. De los aproximadamente 75 restantes, eligió 58 para su publicación. Los estándares de aceptabilidad de Millikan eran exigentes. Si una gota era demasiado pequeña, estaba excesivamente afectada por el movimiento browniano, o al menos por la inexactitud de la ley de Stokes para la fuerza viscosa del aire. Si fuera demasiado grande, caería demasiado rápido para una medición precisa. También prefería que una gota capturara un ion varias veces en el curso de la observación, de modo que pudiera investigar los cambios y la carga total, que tenía que ser un múltiplo entero de la unidad fundamental, e .

[...] No tuvo un sesgo especial al elegir qué gotas descartar: Allan Franklin de la Universidad de Colorado volvió a analizar los datos sin procesar de Millikan en 1981 y descubrió que su valor final para e y para su margen de error apenas habría cambiado si hubiera hizo uso de todos los datos que tenía, en lugar de solo las 58 gotas que seleccionó.

En realidad, hay mucho más en esto que lo que cité. El artículo contiene la historia completa.

Trabajando como físico, debo decir que depende bastante de lo que sucedió exactamente en esas ejecuciones, y no hay suficiente información para juzgar.

Tal vez no pudo concentrarse en una gota o no seguirla correctamente y sabía que los datos serían "malos". A mi juicio, esto está bien.

Por otro lado, si estuviera calculando el cargo por cada corrida y decidiendo sobre esta base rechazar las corridas, eso sería fraudulento.