萬有引力常數測定法

曹植稱象的故事我們都耳熟能詳,大象很大,曹植卻也能用巧妙的方法稱量出它的重量。那麽,你有沒有想過怎麽樣能稱出地球的質量呢?卡文迪許運用他發現總結的萬有引力數值,成功地將地球的質量測算了出來。

卡文迪許是英國著名的科學家,他用石英絲發生扭動來測定磁引力的大小的方法測出了萬有引力常數。常人隻會看到科學家成功的一瞬間,但是又有多少人知道他們為此付出了多少呢?正如卡文迪許發現萬有引力常數,就經曆了不少坎坷。

開始的時候,卡文迪許用一根既細又長的杆子,並在杆子的兩端分別安裝上一個小鉛球,用石英絲將兩個這樣的裝置吊起來,接著再用兩個大小質量不同的鉛球分別去接近小鉛球,想用這個實驗裝置來測算萬有引力常數。但是由於當時卡文迪許沒有考慮到球與球之間引力過於弱小,肉眼無法觀察出石英絲擺動的變化,這個實驗以失敗而告終。

一籌莫展的卡文迪許十分失落,當他來到街上散步的時候,遇見一群正在玩耍的小孩子。他們每個人的手中都拿著一麵小鏡子,麵對著太陽光,用鏡子將光反射到另一個孩子的臉上,追逐打鬧著。看到這一幕,卡文迪許似乎被什麽定在了原地。突然,靈感從腦海中閃現:“鏡子隻要移動一個較小的距離卻可以讓遠處的光點移動很大的距離"。想到這兒,他飛奔回家,迫不及待地將自己的想法付諸於實驗。

回到實驗室後,他將實驗裝置改良了一下,在石英絲上安放了一塊小小的鏡子,然後用一束光去照射,鏡子將光反射回來照在刻度尺上。這樣一來,即使石英絲有細微的變化也可以一清二楚地看到了。

在卡文迪許的不懈研究與測算下,終於揭開了萬有引力常數的麵紗。

思維小故事

妙破黃金案

日本的黃金黨,屢次作案,使負責這一案件的麥誠探長大傷腦筋。

有一次麥誠探長獲取可靠情報,黃金黨正偷運大批黃金入境,麥誠探長和助手田中立即前去攔截。據情報告知,運載黃金的汽車是一輛白色全封閉的貨車。

麥誠探長和田中果然見到白色貨車,但不是一輛,而是兩輛。它們不但顏色一樣,並且式樣大小都相同。田中問麥誠探長應該攔截哪一輛車才對?麥誠探長果斷地說:“應該攔截後麵那一輛。”

果然不出麥誠探長所料,後麵那輛車內裝了大批黃金。田中不知麥誠探長是怎樣猜出來的,麥誠探長說:“不是隨便猜的,我有根據。”

你們知道麥誠探長的根據是什麽?

參考答案

麥誠探長是根據後麵那輛汽車的輪胎壓得很扁,判斷出其中一定裝有相當重的貨。我們知道,黃金是非常重的。