A controvérsia sobre a estrutura de bandas eletrônicas do germânio

Estrutura de bandas de elétrons alemães

• Resumo: é falsa a alegação de que a resistividade dos elétrons alemães varia exponencialmente com a temperatura. Por meio de modelagem teórica e experimentos, descobriu-se que os equipamentos e os documentos relacionados eram precários.

Introdução

• Elétrons alemães estão confinados em bandas de energia bem definidas, e entre essas bandas existe uma "região proibida" sem portadores de carga. Quando a temperatura aumenta, os elétrons passam de bandas de energia não condutoras para bandas condutoras, provocando mudanças na resistividade. Essa relação aparece de forma exponencial em uma determinada faixa de temperatura.

Procedimento experimental

• Foi escolhido o cristal alemão menos danificado, e fios foram soldados ao cristal. A soldagem foi muito difícil, e os equipamentos do laboratório não funcionavam direito. No fim, foram trazidos equipamentos melhores de outro laboratório para uso. Para controlar a temperatura, o cristal foi preso a uma barra de cobre; uma extremidade da barra foi conectada a uma bobina de aquecimento, e a outra foi colocada em uma garrafa térmica com nitrogênio líquido. No meio do processo, a garrafa térmica começou a vazar.

Resultados

• Dados coletados pessoalmente ao longo de 2 semanas. Não foi possível encontrar dependência exponencial nos dados. Foi desenhada uma curva exponencial sobre os dados, e um programa de computador complexo foi usado para aumentar o ajuste.

Conclusão

• Ter me formado em física foi o maior erro da minha vida. Eu deveria ter estudado ciência da computação.

[GN⁺]

Comentários do Hacker News

• Lembro de ter feito um experimento na aula de física do ensino médio para medir a aceleração gravitacional da Terra

  • Usei a função cronômetro de um relógio de pulso dos anos 1990 para medir o tempo de queda de uma bola
  • Era difícil medir com precisão, e o erro nos dados era muito grande
  • No fim, calculei a constante gravitacional de forma errada e tirei uma nota baixa
  • Aprendi a lição de que, na educação, o resultado importa, e na ciência também

• Li este texto quando entrei na faculdade em 1999

  • Foi interessante ver um estudante mostrando a realidade da vida universitária
  • O autor mudou para ciência da computação e obteve um doutorado na Universidade de Wisconsin

• Trabalhei como monitor em uma disciplina de laboratório de fabricação de semicondutores há 20 anos

  • O principal objetivo era fazer os alunos desenvolverem medo de lidar com HF
  • Na parte final do experimento, havia uma etapa de caracterização de transistores
  • Eu e os outros monitores lemos este texto nos divertindo bastante

• Há a opinião de que ajustar os dados com um programa de computador complexo deu mais legitimidade ao resultado

  • Isso é engraçado, mas também muito comum
  • Na área de física da matéria condensada ultrarrápida, muito ruído é racionalizado com ajuste de curvas

• Mudei meu interesse de pesquisa de visão computacional para cálculos de DFT em química quântica

  • É frustrante que muita pesquisa seja de código fechado
  • Os artigos científicos são escritos de forma que dificulta a reprodução

• A principal lição que aprendi na graduação em química e estatística foi como manipular resultados imprecisos para que parecessem realistas

  • Usa-se a imprecisão dos equipamentos como desculpa, e não há tempo nem dinheiro para tentar de novo

• É preciso uma forma muito particular de pensar para aceitar este pequeno texto como verdade e vê-lo como uma crítica à física

• Os cabeçalhos HTTP da página são impressionantes

  • A estrutura do código HTML combina perfeitamente com aquela época

• O texto é divertido, mas é preciso enfatizar que estrutura de bandas e teoria do estado sólido estão entre as áreas mais belas da física

  • O fato de essa teoria ter transformado a sociedade é algo secundário