卡文迪许第二人格扭秤实验为什么能把角度放大两倍

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-04-01 00:20 标签： 卡文迪许扭秤实验

“最美丽”的十大物理实验

罗伯特·克瑞丝是美国纽约大学石溪分校哲学系的教员、布鲁克海文国家实验室的历史学家，2002年他及另外一位学者在美国的物理学家中作了一次调查，要求他们提名历史上最美丽的科学实验。9月份出版的《物理学世界》刊登了排名前10位的最美丽实验，其中的大多数都是我们耳熟能详的经典之作。令人惊奇的是这十大实验中的绝大多数是科学家独立完成，最多有一两个助手。所有的实验都是在实验桌上进行的，没有用到什么大型计算工具比如电脑一类，最多不过是把直尺或者是计算器。

最简单的仪器和设备，发现了最根本、最单纯的科学概念，这些“抓”住了物理学家眼中“最美的”科学之魂的实验，就像是一座座历史丰碑一样，人们长久的困惑和含糊顷刻间一扫而空，对自然界的认识更加清晰。

从十大经典科学实验评选本身，我们也能清楚地看出2000年来科学家们最重大的发现轨迹，就像我们“鸟瞰”历史一样。

《物理学世界》对这些实验进行的排名是根据公众对它们的认识程度，排在第一位的是展示物理世界量子特征的实验。但是，科学的发展是一个积累的过程，9月25日的美国《纽约时报》根据时间顺序对这些实验重新排序，并作了简单的解释。

牛顿的伟大贡献之一是他的万有引力定律，但是万有引力到底多大？

英国科学怪杰卡文迪许于1789年用他发明的扭秤，验证了牛顿的万有引力定律的正确性，并测出了引力常量，他将两边系有小金属球的6英尺（1英尺等于0.3048米）木棒用金属线悬吊起来，这个木棒就像哑铃一样；再将两个350磅（1磅等于0.4536千克）重的铅球放在相当近的地方，以产生足够的引力让哑铃转动，并扭动金属线。然后用自制的仪器测量出微小的转动。

扭秤实验可以测量微弱的作用，关键在于它把微弱的作用效果经过了两次放大：一方面微小的力通过较长的力臂可以产生较大的力矩，使悬丝产生一定角度的扭转；另一方面在悬丝上固定一平面镜，它可以把入射光线反射到距离平面镜较远的刻度尺上，从反射光线射到刻度尺上的光点的移动，就可以把悬丝的微小扭转显现出来。

测量结果惊人的准确，他测出了万有引力恒量的参数，在此基础上卡文迪许计算地球的密度和质量。卡文迪许的计算结果是：地球的质量为6.0乘以10的24次方KG，或者说13万亿磅。

重大意义：证明了万有引力的存在，精确测量了其大小，并用实验证明了万有引力常数确实是恒量，不仅从实验上直接支持了牛顿的万有引力定律，使其成为更加完美的理论。而且为爱因斯坦创立广义相对论提供了实验前提。

本文由百家号作者上传并发布，百家号仅提供信息发布平台。文章仅代表作者个人观点，不代表百度立场。未经作者许可，不得转载。

　　原理利用了二次放大法

　　1，尽可能地增大了T型架连接两球的长度使两球间产生较大的力矩，使杆偏转

　　2，尽力的增大弧度尺与系统的距离使小镜子的反射光在弧线上转动了较大角度

我要回帖

更多关于 卡文迪许扭秤实验 的文章

 

随机推荐