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卡文迪许扭秤实验如何验证万有引力定律

发布时间:2020-02-14 22:33:47

卡文迪许扭秤实验如何验证万有引力定律

卡文迪许简介实在不能概括这位18世纪英国著名科学家充实而辉煌的一生。在卡文迪许身上,人们既能找到同时代科学家的影子,也能发现他与众不同的强烈个性。可以说他的一生在科学上是辉煌的,但是他生活上,他却是个彻底的叛逆者,处处显得与众不同。

卡文迪许肖像

在卡文迪许简介中,可以看出,他在科学上的成就是广泛而辉煌的。在物理学上他对电学的研究比较深入,但是由于卡文迪许生性腼腆,这些手稿直到他去世后才被人们发现。而另外一个物理学上的成就就是称量地球,计算出万有引力常数,证明牛顿万有引力定律的正确性。

而在化学上,卡文迪许的成就更是显而易见的,他研究了空气的成分,确定水是一种化合物,还发现了硝酸。这还不算,卡文迪许在科学上一向富有前瞻精神,他发现了二氧化碳,这一成就,让他获得了英国皇家协会的奖章,这在当时是至高无上的荣誉。而他还发现了氢气,并且证明氢气在氧气中燃烧可以生成水,为此他还与著名发明家瓦特起了争论,后来以双方和解告终,此外卡文迪许还对惰性气体进行了研究。

但是在卡文迪许的简介中,在生活上,他是孤僻、沉闷、离群索居的人。他不仅终身未婚,还从来不参与世俗的社交,虽然他出生贵族家庭,继承了一大笔财富,但是卡文迪许却对金钱从来都没有概念,他从来都是生活简朴,所以他一直被认为是科学史上的怪人。

卡文迪许趣闻轶事

卡文迪许趣闻轶事非常多,因为他在科学界以“科学怪人”著称,他的性格孤僻到几乎病态的地步,而且几乎从不参与社交活动,整天就待在他的实验室和书房度过,而且终身未婚,几乎没有亲近女色的记录,这与他出身贵族,身在名利场的身份实在是格格不入,因此人们关于卡文迪许趣闻轶事一直津津乐道。

卡文迪许的两张画像

卡位迪许趣闻轶事之一就是他不慕名利,视名利为浮云。他出身于贵族之家,并且从长辈那里继承了大笔遗产,成为当时的大富豪之一,但是他却从金钱一点概念都没有,据说他几乎没有一件衣服是没掉纽扣的。甚至有一次一位来自奥地利的科学家当面称赞了卡文迪许几句,生性腼腆的他竟然浑身不自在,坐立不安,最后竟然直接冲出房,坐车回家去了,留下一屋子人面面相觑,尴尬不已。而且即使他没有失礼离开,他也会沉默寡言地坐在客人身边,让一帮客人扫兴而归。

其实这还不算什么,顶多算是任性,那么卡文迪许的孤僻简直到了病态的地步

。即便是与自己的管家交流,也是通过纸条,他的社交恐惧症到了这种地步。而且他身为当时的大富豪,有一次一位工匠为他粉刷房间,过后他竟然想不起给工匠工钱,朋友实在看不下去,告诉他这件事,卡文迪许大吃一惊,连忙写了一张两万英镑的支票,还问够不够,这在当时几乎是一位工匠十年的薪酬了,而卡文迪许竟然毫不在意。

卡文迪许扭秤实验

卡文迪许扭秤实验是历史上最有名的科学实验之一,这个实验是由英国著名科学家卡文迪许设计完成的,并以他的名字命名,这个实验测出了地球引力的常值,证明了牛顿万有引力定律的正确性,可以说是人类科学事业上的伟大成果之一。

卡文迪许扭秤实验

卡文迪许扭秤实验的原理非常巧妙,因为在当时没有精密仪器的条件下,要验证物体的微小变化量很不容易,因此卡文迪许扭秤实验的做法就是将不易察觉的微小变化量,转化为较大的显著的变化量,然后再根据计算微小变化量与较大的显著变化量之间的关系,从而成功地测量出了万有引力常数,虽然这个数据并不是非常精准,有后世测出的数据有百分之一的差距,但是在当时,这绝对是一项史无前例的成就,而且此后近百年都无人打破这个记录,更可贵的是卡文迪许证明了牛顿万有引力定律的正确性。

卡文迪许扭秤实验的具体做法虽然显得有些繁琐,普通人可能不太容易领会,不过原理是简单明了的,这个实验同时也运用了光的折射原理,可以说是一项非常符合科学规律的实验。卡文迪许在做这个实验时已经是古稀老人,但是他依然靠着顽强的毅力和严谨的科学精神,完成了这一伟大的实验,实在非常可贵。

卡文迪许扭秤实验之后两年,他就去世了。而这项实验也成为他为人类科技进步所做的最后的贡献。

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