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一个牛顿无法解决的科学难题 最后从小孩的游戏中找到相识决方法-亚博存款安全快速
时间:2021-05-13 来源:亚博存款安全快速 浏览量 46022 次
本文摘要:

一个牛顿无法解决的科学难题最后从小孩的游戏中找到相识决方法这也成了科学界的一段韵事。

一个牛顿无法解决的科学难题最后从小孩的游戏中找到相识决方法这也成了科学界的一段韵事。亨利.卡文迪许改良的丈量装置被称之为“卡文迪许扭秤”现在仍然应用于许多细密实验中。

在谁人时候他已经有67岁了由此可看法球质量的丈量历程是几多的艰辛!

思路其实很简朴万有引力公式为:F = G x (m1m2/r^2)可以找一个质量为m1的物体然后用秤测出它所受到的引力(F)地球的半径(r)又是可测的只需要测出引力常量(G)就可以盘算出地球的质量。

这是为什么呢?原因就是引力很是很是的微弱举个简朴的例子一块小小的磁铁就可以把一枚回形针吸离地面这说明这块磁铁发生的电磁力比整个地球对这枚回形针发生的引力还要强。

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而牛顿需要丈量的是地球上两个物体之间发生的引力大家可以想象一下这个引力是何等的微弱可以说以其时的科技水平很难测出这么小的力。

例如从很高的悬崖上用细线吊下一枚铅球然后去丈量铅球受到的来自山体的引力。虽然这种方法从理论上来讲是可以测出引力数值的但实际情况却是自然界的任何风吹草动都可以极大地影响实验效果。

对此牛顿以及其他科学家想了许多措施设计了不少的实验。

凭据这个游戏的原理他将一面很小的镜子牢固在细丝上然后用一束光线照射在镜子上接着调整镜子的角度使光线反射到一个刻度尺上。通过这种设计细丝只要有一点轻微的扭动就可以造成刻度尺上的光斑泛起比力显着的变化从而被实验者观察到。

在牛顿的时代地球的质量是未知的如果能够测出地球的质量将会是一项了不起的发现。牛顿认为通过万有引力定律的公式就可以盘算出地球的质量于是他就开始着手这方面的研究事情。

所以这些实验都无一破例地失败了“如何测出地球质量”这个问题就成了一个牛顿无法解决的科学难题。甚至在牛顿去世后的几十年里科学家都还是对这个问题一筹莫展。

问题就出在这个引力常量上这个看起来似乎很简朴的问题其实很难。

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这种小孩的游戏我们小时候都玩过就是用一面镜子将太阳光反射到墙上我们只要轻轻晃动一下手中的镜子墙上的光斑就会泛起大幅度的移动。

因为引力实在是太弱小了只管这种新的测力方法比之前细密了不少但还是远远达不到丈量引力的尺度。亨利.卡文迪许也为此苦恼不已直到有一天他无意中看到了一种小孩的游戏。

但他还是失败了!

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然而事情并不是那么顺利因为这种丈量是极为细密的空气流动、声波震动或者其他的任何关扰都可能导致整个实验的失败。

很显然这种方法可以丈量到很小的力英国物理学家亨利.卡文迪许(Henry Cavendish)决议使用这种方法来丈量两个物体间的引力。

直到1798年亨利.卡文迪才准确地测出了引力常量并通过牛顿的万有引力公式盘算出地球的质量为5.965 x 10^24 kg(约60万亿亿吨)。

18世纪中期科学家发现了一种新的测力方法他们用一根细丝将一枚很细的针吊起来然后通过丈量细丝的扭动水平来盘算力的巨细。

当亨利.卡文迪许看到这一幕时马上就意识到他找到了丈量引力的解决方法。

一说起牛顿大家自然而然地就会想起谁人著名的苹果从而遐想到牛顿发现的万有引力定律即:任意两个有质量的物体都存在万有引力引力的巨细与质量成正比与距离的平方成反比。


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