本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
大多数对物理学有一定兴趣的人都会告诉你，是谁提出了夸克的概念——默里·盖尔曼。
现在，把知道盖尔曼的那群人聚集起来，问问他们亨利·肯德尔、杰罗姆·弗里德曼和理查德·泰勒是谁。很可能你会看到大多数人一脸茫然。
然而，“提出这个想法”是盖尔曼在1964年与乔治·茨威格独立提出这个概念时所做的全部。如果没有肯德尔、弗里德曼和泰勒在斯坦福直线加速器中心（SLAC）的1968年实验，夸克将仍然只是一个理论，一个被自信地假设但从未被证实的无稽之谈。
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类似的现象在流行的物理学观点中普遍存在。每个人都知道保罗·狄拉克，他推测了正电子的存在，但有多少人知道真正发现正电子的卡尔·安德森和他的合作者塞思·内德迈耶？人们也都知道沃尔夫冈·泡利和恩里科·费米在30年代提出了幽灵粒子中微子的要求，但问问科普爱好者他们是否知道雷蒙德·戴维斯30多年来对中微子锲而不舍的追求，你很可能会看到人们皱起眉头。最后，即使在今天，一个小学生也可能知道爱因斯坦关于恒星引力场会弯曲星光的预测，但亚瑟·爱丁顿对这一事实的验证却鲜为人知。
我开始思考公众对理论家与实验家的评价之间存在的这种明显差距，是因为我读到物理学教授查德·奥泽尔的一篇文章，他从我对美国著名物理学家的文章中获得启发，提出了一个有力的观点，即虽然美国理论家在战后几年落后于欧洲同行，但他们在1920年代几乎与欧洲人平起平坐。他的观点是，我们往往会过分强调理论的作用而忽视实验。
现在毫无疑问，物理学家自己会第一个认识到实验家的价值；例如，安德森、戴维斯和肯德尔-弗里德曼-泰勒三人组都获得了诺贝尔奖。但他们在公众心目中的认可度从模糊到不存在。考虑到实验在物理学和所有科学中的重要性，这种认知上的差距尤其令人震惊，自伽利略（传说中）从比萨斜塔扔下铁球以来，实验一直是科学方法的核心范例。理查德·费曼曾对实验的至高无上地位表示赞扬，他说：
“一般来说，我们通过以下过程寻找新的规律。首先我们猜测它。然后我们计算猜测的结果，看看如果我们猜测的这个规律是正确的会意味着什么。然后我们将计算结果与自然界进行比较，通过实验或经验，直接与观察结果进行比较，看看它是否有效。如果它与实验结果不符，那就是错误的。在这个简单的陈述中，蕴含着科学的关键。你的猜测有多么美妙并不重要。你有多聪明，谁做的猜测，或者他叫什么名字并不重要——如果它与实验结果不符，那就是错误的。”
实验物理学的绝对权威人物欧内斯特·卢瑟福对实验发出了更加尖锐和响亮的赞扬。他对理论家的看法是，“他们玩弄他们的符号，但我们揭示了自然的真实事实”。据说他还告诫在他指导下工作的有能力的（其中九人获得了诺贝尔奖）学生，不要“让我抓到任何人在谈论宇宙”。
卢瑟福是终极的实验家，费曼是终极的理论家，但费曼很清楚，一个精心设计的实验才是真正能让理论成立或破产的唯一因素。具有讽刺意味的是，公众对实验家的贬低也适用于费曼自己的工作。他发展的量子电动力学理论也许是物理学中最准确的理论。举个例子，它可以正确地计算出电子的磁矩，精度达到了前所未有的15位小数。但如果没有实验家设计出越来越巧妙的实验来测量这个参数，我们就永远不会知道这一点。然而，每个人都听说过费曼，但谁听说过兰姆、库什或福利？
在我看来，至少有两个重要的原因导致公众，尽管他们默认了实验在物理学中至关重要的作用，却未能给予实验家应有的尊重。首先是理论物理学通过纸上谈兵的推测，在揭示宇宙最深奥的奥秘方面取得了巨大的成功。没有人不会惊叹于像爱因斯坦或玻尔这样的人，他们只用一些事实和纸笔，在短时间内就推断出了宇宙的宏伟运行原则。
与他们基于纯粹思想的努力相比，实验家们的相应努力，他们跪在地上，在手上涂上厚厚的油脂，把大部分时间花在焊接电路和在车床上制作精密机器零件上，听起来很单调乏味。然而，这项平凡的工作是实现硬事实发现的伟大结局的必要步骤。即使是理论家和实验家的罕见组合也意识到了这一点；例如，尽管费米对理论做出了开创性的贡献，但他总是说他最喜欢的是实验，而且人们经常发现他在执行最平凡的任务。
公平地说，当许多实验家，尽管他们的装置很巧妙，但“仅仅”验证了理论家已经说过的事情时，很难不钦佩理论家。安德森可能发现了正电子，但狄拉克首先发明了它。爱丁顿可能观察到了偏转的星光，但爱因斯坦只是根据似乎是神奇的推测，凭空把它摘了出来。
首先，重要的是要意识到，我们对爱因斯坦的所有敬畏感都只是在事后才产生的，是在对广义相对论进行了数千次越来越严格的测试，并毫无疑问地证实了该理论的真实性之后。正如费曼所说，无论理论看起来多么漂亮，无论其创造者听起来多么聪明，在它被验证之前，它都只不过是一个假设。未经证实的爱因斯坦将是一个神秘主义者。幸运的是，公众似乎逐渐意识到，丑陋的、沾满油脂和焊锡的实验对优雅的理论施加了束缚。这在弦理论的流行版本中最为明显；在它的支持者们一度兴奋地崛起之后，公众似乎越来越意识到弦理论框架不断呈现的理论与实验之间的巨大鸿沟。事实上，弦理论是对知情公众区分事实和推测能力的一次完美考验，到目前为止，迹象似乎很有希望。
其次，还有一些实验家做出的发现没有理论先例的突出例子。这使得卢瑟福和法拉第成为历史上最伟大的两位实验物理学家。卢瑟福在1908年发现了原子核，但物理学家花了30年时间才发展出原子核的具体理论。同样，法拉第发现了电和磁之间无缝的联系——通过实验实现统一的极少数例子之一——但直到他去世后，麦克斯韦才提出了他开创性的电磁理论。实验家经常追随理论家的脚步，但他们引领道路的例子与爱因斯坦、玻尔或费曼的工作一样充满创造力和成就。即使他们追随，他们也是弥合思想与硬事实之间差距的人。
公众似乎低估实验的关键作用的另一个重要原因是，物理学的普及化偏向于理论。而在这里，至少部分责任必须归咎于实验家自己。例如，如果我们思考一下过去20年中主要的物理学普及者是谁，我们想到的名字包括布赖恩·格林、丽莎·兰道尔、伦纳德·萨斯坎德、布赖恩·考克斯和肖恩·卡罗尔。几乎没有实验家上榜；阿尼尔·阿南塔斯瓦米是少数几位揭示实验家在验证尖端理论方面所做的英勇努力的作家之一。在之前的一篇文章中，我提到公众如何被喂养越来越奇特和投机的物理学内容，这倾向于影响他们对他们认为物理学中最重要的领域的看法。宇宙学和量子理论在他们的名单上名列前茅，凝聚态物理学和生物物理学排名较低。但凝聚态理论的排名仍然高于凝聚态实验。观测宇宙学仍然次于对大爆炸的推测。这种情况必须改变。
如果我们想提高实验学家在公众中的知名度，并将他们置于大众物理学殿堂中应有的地位，主要的行动必须来自实验学家自身。毫无疑问，在过去的二十年里，实验物理学取得了一些惊人的进展，因此肯定不乏可以讲述的故事。例如，就在去年，物理学诺贝尔奖授予了Serge Haroche和David Weinland，他们在捕获离子和原子以及验证量子力学一些最离奇的预测方面取得了惊人的成就。然而，哪里有详细阐述这些成功的书籍呢？三年前，物理学诺贝尔奖再次授予了使用最简单和最巧妙的方法制造石墨烯的实验者。但仍然没有关于这些实验的生动书籍。还有很多其他的主题，从超新星和X射线天文观测到使用激光操纵单个DNA分子，这些都可以富有成效地被写入通俗物理学书籍中。此外，操纵这些工具来探索自然界秘密的乐趣，对于实践者来说，和计算时空曲率对于理论学家来说一样令人兴奋。将发现事物的个人快乐传达给公众，这取决于那些熟练运用这些机器的人。
实验是科学的最终仲裁者，令人遗憾的是，目前流行的物理学文献并没有反映这一至关重要的事实。实验者和他们的记者朋友现在需要接过接力棒并继续前进。他们需要向公众传达为什么离子阱和李群一样引人入胜，为什么即使是最优雅的数学大厦也可能在令人困惑的实验证据面前崩溃，为什么，用卢瑟福的话说，“理论家们玩弄着他们的符号，而他们才是揭示自然真实事实的人”。
更新： Tom Swanson，Chad Orzel和 ZapperZ 都提出了他们自己卓越的观点。我同意他们的两个主要观点（感谢：Jennifer Ouellette）；即实验者总是必须至少了解一些理论才能理解他们的实验（卢瑟福当然是这样做的），并且时间和空间的限制可能会使实验者更难定期涉足科普写作。此外，Brian Cox 是一名实验学家，而不是理论家。