英国卡文迪许实验室物理学家瑞利（LordRayleigh），从1882年开始研究大气中各种气体的密度。当时大多数人都深信，大气的主要成分是氧和氮，还有少量的碳酸气和水蒸气。瑞利在测定氮的密度时发现，从大气中除去氧，碳酸气和水蒸气所得的氮气的密度为1.2572克/升，而由亚硝酸氨制得的氮的密度却是1.2508克/升，两者相差为0.0064克/升，尽管这在实验容许的误差范围之内，但瑞利没有放过这小数点后第三位数字上的误差，他以万分之一克的精密天平反复测量，结果这个差别仍然存在。

 

　　瑞利对此百思而不得其解。他在《自然》杂志上如实地报告了这看似微不足道的差别，并公开征答。一位学者向瑞利提供了卡文迪许在一个世纪前遇到的一个重要实验事实：在玻璃容器里用电火花使氮和氧化合，不论化合过程延续多久，总有一个小气泡不能被氧化。卡文迪许猜想空气中的浊气不是单一的，还有一种不与氧化合的成分，其总量不超过全部空气的1/120。另一位有心人、年轻的化学家拉姆塞（W.Ramsay）表示要与瑞利合作。

 

　　瑞利重复了卡文迪许的实验，发现果然有小气泡不能被氧化，他认为卡文迪许的猜想是有道理的。他和拉姆塞进行了多次实验测定，先把“从化合物中制得的氮”与镁一起加热，或与氧混合通以电火花，再用“从空气中制得的氮”进行同样的试验，对两者进行对照。结果证明前者制得的氮是纯氮，后者不是纯氮，含有较重的新元素，测得这种新气体1升的重量是1.7815克，密度为19.94（当氧的密度为16时）。在100体积的氮里含有1.186体积，也就是1/84。而测得纯氮的重量1升为1.2502克。在不纯的氮中，由于含有1.186%的这种气体，所以1升重量应该为1.2572克。这个计算值与瑞利“从空气中制得的氮”中所测得的实验值完全一致。

 

　　他们用分光镜对新气体进行光谱分析，发现有橙色和绿色的各组明线，这是有别于已知气体元素的光谱的。他们同时又委托光谱分析专家协助验证，很快确证了未知气体——一种新元素的存在。1894年8月瑞利和拉姆塞公布了这一发现。新元素被命名为氩（Argon，意为“懒惰者”）。他们以辛勤的劳动请出了躲藏在深处的“懒惰者”。

 

　　然而，有相当多的化学家不认可这一发现。瑞利和拉姆塞对氩气做了更深入的实验研究，证明了氩气原来就包含在空气中，其化学特性极不活泼：把氩与其他气体、固体或液体混合在一起加热或者通电，都未发生任何化合和分解现象，它是化学性质不同于其他元素的惰性元素；用物理法测得氩的恒压热容Cp与恒容热容Cv之比为1.653，从而推知氩为单原子分子，原子量为40。他们无可辩驳地确证了新元素氩的客观存在。

 

　　发现氩以后，拉姆塞经过不懈的努力，又相继发现了氦、氪、氙、氖和氡等惰性气体。

 

　　1904年，瑞利因“对一些重要的气体密度的研究，以及这些研究的成果之一——氩的发现”而荣获诺贝尔物理学奖。拉姆塞“因其发现新族元素——惰性元素”而荣获诺贝尔化学奖。

　　在19世纪，许多物理学家认为光是借助被称为“以太”的媒介来传播的。他们想利用各种方法来检验“以太”的存在，并确定它的属性。根据天文学和物理学的知识，推测“以太”是充满整个太阳系的，地球就在这个“以太”的海洋中运动，人们希望利用实验来测定地球相对于“以太”的运动速度，这就是平时所说的“以太”的漂移速度。

 

　　美国物理学家迈克耳逊（A.Michelson）从1880年开始，就开展实验测量“以太”的漂移，以证实它的存在。1881年，他在波茨坦天文观测站的地下室，用自己发明的干涉仪完成了第一次实验，结果令人失望，他并没有测量到“以太”的漂移。

 

　　许多科学家都不愿意接受这个结果。有人指出了迈克耳逊的实验存在误差，不足以说明“以太”不存在。1884年秋天，英国著名物理学家开尔文和瑞利访问了美国，迈克耳逊向他们报告了1881年的那次令人失望的实验，开尔文和瑞利意识到这个实验的重要价值，竭力鼓励迈克耳逊继续做“以太”漂移的实验以证实它的存在。

 

　　迈克耳逊重整旗鼓，继续做观测“以太”的实验。1887年7月，迈克耳逊和西利瑟夫大学的莫雷（W．Morley）教授合作，莫雷有一个设备很好的实验室。他们信心满满，认为极有把握获得成功。他们将光走过的路程增加了10倍，为了减少转动的摩擦，他们还把安装光学仪器的大石板浮在水银面上。

 

　　经过数天精心的实验，结果仍然与迈克耳逊在1881年做的实验结果一样，测不到任何“以太”漂移的速度，1887年12月，他们发表论文“地球运动和传光的‘以太’”，宣布了得到否定结论的实验结果，由此说明地球和“以太”之间不存在相对运动。这就是物理学史上有名的“以太”漂移的“零结果”。

 

　　迈克耳逊和莫雷并没有更深入地追究“以太”是否存在的问题。迈克耳逊把他的干涉仪用于高精密度的物理测量上，他用实验发现，保存在巴黎国际度量局的标准米是镉光谱光线波长的1553163.5倍，他为长度基准找到了一个非实物的标准。1907年，迈克耳逊由于在“精密光学仪器和用这些仪器进行光谱学的基本长度测量”方面的研究荣获诺贝尔物理学奖。

 

　　迈克耳逊本人并不了解“‘以太’零漂移”实验结果具有的划时代的重要意义，众所周知，这一实验的结果导致爱因斯坦在1905年创立了狭义相对论。迈克耳逊始终认为“以太”是存在的，他不乐意看到自己的实验导致了相对论这一“怪物”。然而，他具有的高尚的科学品质却是值得称道的，他并没有因为实验结果出乎自己的意料而放弃和隐瞒结果，而是把实验结果坦诚地公之于世。

　　1964年的一天，美国贝尔电话公司实验室的彭齐亚斯（A.Penzias）和威尔逊（R.Wilson）在调试天线以测量银晕气体射电强度时，发现出现了背景噪声，它类似于雷雨天从收音机里听到的天电干扰声。

 

　　最初，他们猜测这可能是天线系统内部产生的电噪声所致，为了检测这台天线的噪音性能，将天线对准天空方向进行测量。他们发现，在波长为7.35厘米的地方一直有一个稳定的、各向同性（即不随方向变化）的噪声讯号存在，并且不因昼夜而变化，也不因季节而变化，因而可以判定与地球的公转和自转无关。难道这是天线自身产生的电噪声？1965年初，他们将天线拆卸，进行了彻底检查，并完善了天线内部结构的一些部件，同时还驱赶天线附近的鸽子，清除了天线上的鸽子窝和鸟粪，然而排除这些内外因素后，噪声仍然存在。他们如实地向外宣布令人失望的结论：噪声无法消除，噪声不是来自于天线本身，而是来自于整个天空的微波射电噪声，其强度与3.5K的辐射相当（稍后又订正为2.7K，简称为3K微波背景辐射）。

　　如何从理论上解释3K微波背景辐射的现象呢？彭齐亚斯他们深感困惑。

 

　　普林斯顿大学的一个研究小组的专家给出了问题的答案。该研究小组正热衷于宇宙大爆炸理论的研究。早在1946年，美国物理学家伽莫夫提出了大爆炸宇宙模型，预言了作为大爆炸遗迹的电磁辐射背景存在的可能性。1953年，他指出宇宙如此古老以致变得异常寒冷，当年爆炸后残存的辐射温度可能只有5K。

 

　　研究小组在天体物理学家迪克（R.H.Dicke）教授的领导下，努力寻找宇宙大爆炸理论的依据。他们设计了一种简陋的辐射计以探测宇宙残余辐射，却未发现任何迹象。正当迪克他们走投无路之时，得知了彭齐亚斯和威尔逊的发现。经过认真的讨论，迪克断定：他们发现的微波辐射正是自己苦苦寻找的宇宙背景辐射!1965年7月，在美国《天体物理学报》第142卷上，同时刊登了彭齐亚斯和威尔逊的短文“4080兆赫的过剩天线温度测量”以及迪克小组写的“宇宙黑体辐射”。前者仅用了约600个字简要地报道了自己的观测发现及测算方法；后者则着重于宇宙模型的理论探讨和对前者的发现做理论诠释，明确指出，3K微波辐射背景的发现，是对宇宙大爆炸理论的有力支持。

 

　　对现代宇宙学界来说，这是自1929年哈伯发现河外星系红移即宇宙膨胀现象以来又一次划时代的重大发现。彭齐亚斯和威尔逊追究令人讨厌的噪声，竟带来了现代宇宙学发展的第二次高潮，他们获得了1978年度的诺贝尔物理学奖，理由是他们的“贡献是一项根本性的发现，使人们有可能得到很久以前——在宇宙形成时——所发生的宇宙变化过程的信息。”

　　因诚信而导致重大科学发现，在科学史上被传为佳话。科学工作者在开展研究开发活动时必须遵循诚信准则：诚实地提供信息，言而有信；遵守规则，实践成约；在项目设计、数据资料采集分析、科研成果公布以及在求职、评审等方面，必须实事求是；对研究成果中的错误和失误，应及时以适当的方式公开和承认；在评议评价他人贡献时，必须坚持客观标准，避免主观随意。

 

　　科学研究是建立在诚信的基础上的。科学的目标在于求真——探究自然界运动变化的规律，所谓“真”，即与事实相符合。科学家探求真理是通过“从事实出发探究其中规律”的途径实现的，为此必须不断地通过观察实验而获得大量的、确凿的经验事实和数据，并在此基础上提出规律性的说明，否则“巧妇难为无米之炊”，探究自然规律就无从谈起。由此，所获经验事实和数据必须真实可信，不容半点虚假，否则会导致虚假、无效的结论。

 

　　诚实是诚信的要义。在科学研究中，诚实是第一位的。英国科学家克拉默认为，诚实是科学家在科学研究中必需持有的一种品格。他说：“从长远来看，一个诚实的科学家是不吃亏的，他不仅没有谎报成果，而且充分报道了不符合自己观点的事实。”瑞利、迈克耳逊、彭齐亚斯和威尔逊的经历证明了这一点，他们能够获得科学界的最高奖赏，是实至名归、受之无愧的。