歷史的無名簿 科學的優先權

1 庫侖定律的研究歷程

牛頓在1687年發表萬有引力定律，在物理學上引入了非直接接觸的作用力。

人們明白電力隨距離r的增加而迅速減小。大約在1760年，已知一個形狀不規則的物體表面電荷分布不均勻，而形狀相似則電荷分布相同，受此啟發加上幾何學推理，電力定律得出F∝1rn而決不是F∝a-kr和F∝1rn+1rm形式。

1760年伯努利猜測指數n=2，他沒有證明這個猜測。

1766年氧氣的發現者瑞斯特里得知一個事實：金屬杯里的軟木球完全不受杯子帶電的影響。按照牛頓的研究結果，地球如果是空心圓球，那么地殼內無論什么地方物體都不會受地心引力作用。他類比得出應該是F∝1r2，他對帶電的均勻空心球殼內檢驗電荷所受電力為零作了證明，但沒有考慮和推廣至帶電金屬杯不是球體的情況。1767年在倫敦發表了他的結論，也許是因為他對自己的主張論證不夠充分，似乎沒有受到同時代的其他科學家的注意。

1769年愛丁堡的科學家魯賓遜通過實驗得出指數n=2.06。

此后，卡文迪許把注意力轉移到該問題上。他通過巧妙的半球封閉實驗揭示了靜電荷是分布在導體表面的性質，然后又改進實驗方法，驗證了靜電力的平方反比定律，并估計了他的結論的精確限度，宣稱n一定在1.98~2.02之間，1773年底前他雖完成了一系列實驗，但沒有把它發表。

庫侖在1788年和1789年發表了一系列有關電力定律的研究論文，他發明了庫侖扭秤并用兩種截然不同的實驗來檢驗了他的研究結果。

1838年法拉第，1870年麥克斯韋等科學家用更靈敏的電荷檢測器重復了卡文迪許的實驗，得出了指數n介于1.999 9和2.000 1之間。

1936年普林斯頓和勞頓進一步證明n介于1.999 999 999 9~2.000 000 001之間。

2 庫侖定律的發明認定

縱觀以上研究歷程，庫侖既不是第一個做這種實驗的人，而且實驗結果也不是很精確，歷史卻認定電力定律叫庫侖定律，這就是科學發明上常遇到的問題——科學家的優先權。能否取得科學的領先權要看其所發表的科學成果是否為他人所利用。

卡文迪許雖然在自己的筆記本中早已記下了他那卓越的記錄，但從未發表過他的實驗方法和研究成果，因此他失去了領先權，直至一個多世紀后在1819年麥克斯韋才使他的實驗筆記重見天日。麥克斯韋指出“這些論文證明卡文迪許幾乎預料到電學上所有的偉大事實。”此外，他還是最著名的化學家，是發現水的構成元素的科學家之一；是用實驗驗證了萬有引力定律，被譽為第一個“稱量地球”的人。由于他的謹慎內向，致使這些極其重要的成果都自我保留起來，在科學史上成為了一個很大的遺憾！

庫侖卻對此寫出了一系列很系統的科學論文。他詳細描述了使用的儀器，可能造成誤差的原因，最重要的是利用了截然不同的實驗來檢驗他的結論。庫侖使用的第一個方法是扭秤靜力學法測靜電斥力，第二個方法是“電擺”動力學法測靜電引力，這樣證明的定律很充分。

法拉第、麥克斯韋等科學家所做過的實驗，只是提高了n的精確性，雖然這也是十分重要的，然而就科學上的重要性（包括普及性和綜合性）而論，庫侖的理論和實驗都是杰出的，因而電力定律應該叫做庫侖定律。

(欄目編輯鄧 磊)