卡文迪许称地球

2015-03-28 13:21祁增年
中学生阅读(初中版) 2015年7期
关键词:铅球哑铃米歇尔

祁增年

英国化学家、物理学家卡文迪许1731年出生在法国,他自幼刻苦学习,勇于创新。早在上小学期间,他就对地球产生了浓厚的兴趣,立志长大后攻克科学难题——称地球。

1750年的一天,卡文迪许向剑桥大学米歇尔教授诉说了自己的这一愿望。米歇尔对卡文迪许称地球给了许多建议。卡文迪许回家后,很快便设计了一套实验装置:在一根长木棍的两端各装上一个小铅球,像一只哑铃,再用一根石英丝把这只“哑铃”横吊起来。实验时,只要将两个大铅球分别接近木棍两端的小铅球,由于萬有引力的作用,“哑铃”一定会发生摆动,石英丝也会扭动。他想,只要测出石英丝扭动多少,就可以知道大小铅球之间的引力大小,进而算出地球的质量。

可是,卡文迪许反复实验了许多次,都以失败告终——铅球之间的引力太微弱了,无法测量出来。

为了称出地球的质量,卡文迪许每天苦思不止。有一天,他看见一个小孩手中拿着一面小镜子反射太阳光,手中的镜子稍微一转动,远处光点的位置马上就发生很大移动。看着看着,一个念头在他脑中浮现。卡文迪许兴奋异常,马上赶回实验室,动手改进实验装置。他把一面小镜子固定在石英丝上,再用一束光线照射这个小镜子。小镜子将光线反射到一把刻度尺上。这样,只要石英丝有极微小的扭动,反射光就会在刻度尺上明显地移动,从而提高了实验的灵敏度。

1798年,他测出万有引力常数,然后按照万有引力公式计算出地球的质量为60万亿亿吨,这与当代科学家计算出的地球质量基本相同。卡文迪许终于在67岁时实现了称地球的愿望。

(适用话题:坚持、理想、成功、付出等)

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