Die Kontroverse um die Electron Band Structure von Germanium

Die Bandstruktur deutscher Elektronen

• Abstract: Die Behauptung, dass sich der spezifische Widerstand deutscher Elektronen mit der Temperatur exponentiell verändert, ist falsch. Durch theoretische Modellierung und Experimente wurde festgestellt, dass die Geräte und die dazugehörigen Unterlagen mangelhaft waren.

Einleitung

• Deutsche Elektronen sind in klar definierten Energiebändern eingeschlossen, und zwischen diesen Bändern existiert ein „verbotener Bereich“ ohne Ladungsträger. Wenn die Temperatur steigt, wechseln Elektronen aus einem nichtleitenden Energieband in ein leitendes Band und verändern dadurch den spezifischen Widerstand. Diese Beziehung zeigt sich in einem bestimmten Temperaturbereich exponentiell.

Versuchsablauf

• Der am wenigsten beschädigte deutsche Kristall wurde ausgewählt, und Drähte wurden an den Kristall gelötet. Das Löten war sehr schwierig, und die Geräte im Labor funktionierten nicht richtig. Schließlich wurden bessere Geräte aus einem anderen Labor beschafft und verwendet. Um die Temperatur zu steuern, wurde der Kristall an einem Kupferstab befestigt; ein Ende des Stabs war mit einer Heizspule verbunden, das andere in eine Thermoskanne mit flüssigem Stickstoff getaucht. Unterwegs begann die Thermoskanne zu lecken.

Ergebnisse

• Diese Daten wurden über zwei Wochen hinweg persönlich gesammelt. In den Daten konnte keine exponentielle Abhängigkeit gefunden werden. In die Daten wurde eine Exponentialkurve eingezeichnet, und mithilfe eines komplexen Computerprogramms wurde die Anpassung verbessert.

Fazit

• Physik zu studieren war der größte Fehler meines Lebens. Ich hätte Informatik studieren sollen.

[GN⁺]

Hacker-News-Kommentare

• Ich erinnere mich, im Physikunterricht der Oberstufe ein Experiment zur Messung der Erdbeschleunigung gemacht zu haben

  • Mit der Stoppuhrfunktion einer Armbanduhr aus den 1990er-Jahren wurde die Fallzeit eines Balls gemessen
  • Eine präzise Messung war schwierig, und die Fehler in den Daten waren sehr groß
  • Am Ende wurde die Gravitationskonstante falsch berechnet, und ich bekam eine schlechte Note
  • Daraus zog ich die Lehre, dass in der Bildung das Ergebnis wichtig ist, und in der Wissenschaft ebenso

• Ich habe diesen Text gelesen, als ich 1999 an die Universität kam

  • Es war erfrischend, dass ein Student die Realität des Universitätslebens zeigte
  • Der Autor wechselte zur Informatik und promovierte an der University of Wisconsin

• Vor 20 Jahren arbeitete ich als Assistent in einem Praktikum zur Halbleiterfertigung

  • Das Hauptziel war, den Studierenden Respekt vor dem Umgang mit HF einzuflößen
  • Im letzten Teil des Praktikums ging es darum, Transistoren zu charakterisieren
  • Zusammen mit anderen Assistenten habe ich diesen Text mit Vergnügen gelesen

• Es gibt die Ansicht, dass die Verwendung eines komplexen Computerprogramms zum Fitten der Daten der Sache mehr Legitimität verliehen hat

  • Das ist lustig und zugleich weit verbreitet
  • In der ultraschnellen Physik kondensierter Materie wird viel Rauschen durch Kurvenanpassung rationalisiert

• Ich habe mein Forschungsinteresse von Computer Vision auf DFT-Berechnungen in der Quantenchemie verlagert

  • Es ist frustrierend, dass so viel Forschung Closed Source ist
  • Forschungsarbeiten sind so geschrieben, dass sie sich nur schwer reproduzieren lassen

• Die wichtigste Lehre aus dem Chemiestudium und der Statistik im Grundstudium war, ungenaue Ergebnisse so zu manipulieren, dass sie realistisch wirken

  • Die Ungenauigkeit der Geräte dient als Ausrede, und es fehlt an Zeit oder Geld, es noch einmal zu versuchen

• Man braucht eine besondere Denkweise, um diesen kurzen Text für wahr zu halten und ihn als Kritik an der Physik zu lesen

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• Der Text ist unterhaltsam, aber es sollte betont werden, dass Bandstruktur und Festkörpertheorie zu den schönsten Bereichen der Physik gehören

  • Dass diese Theorie die Gesellschaft verändert hat, ist dabei zweitrangig