第一百三十二章 《关于本章含有大量科普因此建议谨慎订阅的那些事儿》

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　　这个实验第一次精确测出电作用力与距离的关系，指数偏差不超过0.02。

　　后来法国人库伦通过实验验证了他的发现，从此关于电荷间的受力规律被称作库伦定律。

　　而与库伦的扭秤实验相比，卡文迪许的同心球实验不但更早，而且还要更精确。

　　虽然说后世的测量精度已经到了10的-16次方量级，但用的也依然是卡文迪许的实验原理。

　　如果他把这个成果发表的话，我们今天见到的库伦定律可能就要换名字了。

　　另外。

　　卡文迪许还第一个提出了电势的概念，指出了电势与电流的正比关系。

　　由于当时没有测定电流的仪器，卡文迪许就把自己的身体当做了实验仪器。

　　根据身体的麻木感觉来估计电流的强弱，发现了导体两端的电势(差)与通过它的电流成正比。

　　这也就是我们物理课本电学章节中的欧姆定律。

　　同时卡文迪许与法拉第共同主张：

　　电容器的电容会随其介质不同而改变，与插入平板中的物质有关。

　　他也据此提出了介电常数的概念。

　　并且因为做了太多的电学实验，他还提出每个带电梯的周围都有“电气”，这与电场理论是很接近的。

　　够牛叉了不？

　　这还没完呢：

　　在一次偶尔的实验中，卡文迪许意外发现了一个情况：

　　一些金属与酸反应，会产生一种“可燃空气”。

　　这种“可燃空气”，就是氢气。

　　只是当时对于这种反应生成的气体还没有普遍的认识，罗伯特·波义耳统一称所有的生成气体为“人工空气”。

　　但卡文迪许却不认同。

　　他坚持认为这就是一种新的物质。

　　于是他便用现在最常用的排水集气法，收集到了一些氢气。

　　经过干燥和纯化处理后，他成功测定了氢气的密度。

　　当然了。

　　这个实验最重要的并不是测定氢气密度，而是发现两种气体混合竟生成了水。

　　这在当时可引起了不小的争论，因为化学界普遍地认为，水是组成万物的元素之一：

　　当时的“四元素说”，包括水、土、气、火，认为水已经没法再分解了。

　　卡文迪许甚至因此被剥夺了部分爵位，年收入顿时骤减到了相当于现在的五六千万。

　　嗯，五六千万。

　　真是个悲伤的故事——卡文迪许出生在一个大家族，由于站队选对了的缘故，基本上和财阀无异，所以卡文迪许才能做那么多的实验。

　　更让人意想不到的是。

　　卡文迪许还发现空气中约有1/120的气体几乎不发生反应，这也就是稀有惰性气体。

　　而惰性气体是啥时候真正被发现的呢？

　　答案是卡文迪许嗝屁一百多年后：

　　1895，拉姆塞用钇铀矿发现了氩气，并证实了卡文迪许当年的天才推测。

　　而除了以上诸多贡献之外。

　　卡文迪许最出名的便剩下了扭秤实验。

　　不过说来比较有意思。

　　反倒是卡文迪许最著名的这个扭秤实验，偏偏被世人误解了。

　　他用的扭秤实际上是米歇尔设计的，也就是先前提过的米歇尔神父，卡文迪许并不是真正的发明人。

　　米歇尔去世后，装置几经易手，方才送到卡文迪许手中。

　　接着卡文迪许将装置进行了几番精细的改造，才开始了进行长达25年的测量。

　　而且值得一提的是。

　　他用扭秤测量的也不是什么引力常数。

　　他其实是打算为当时热门的天文学研究去测定地球的密度和质量，同时验证引力存在罢了。

　　这个实验的操作方式并不复杂：

　　首先在静止状态下用光线照射小镜子，光便会被反射到一个很远的地方。

　　这时立马标记光被反射后出现光斑的位置。

　　随后物体之间有引力，因此只要在扭秤边上的两个铁球A、B附近，再放置两个质量一样的铁球C和D。

　　那么A就会和C之间产生引力F1，B和D之间便会产生引力F2。

　　两股引力的大小不同，有些类似后世的拔河。

　　所以此时的扭秤便会微微偏转，反射的远点也会移动较大的距离。

　　根据卡文迪许的实验记录。

　　他测算出的地球密度为水密度的5.481倍，也就是5.481克每立方厘米。

　　这与现今21世纪的数据相比，仅有0.65%的误差。

　　至于万有引力常数G，卡文迪许其实并没有计算出来，毕竟那时候的认知体系依旧没有完全健全。

　　但他的实验记录中，计算G的数据已经相当齐全了，却是只是一个概念认知而已。

　　就算是现在的高中生，都能轻易地就能够算出引力常数，而且相当精准。

　　所以后世人们为了纪念这位伟大的实验物理学家，最终还是决定将测出引力常数G的头衔授予了卡文迪许。

　　其实以卡文迪许的才学，如果他选择将成果公布，他的名气肯定比现在要大得多。

　　如果非要找原因的话。

　　大概是因为上帝在描绘他的智慧上花费了过多的笔墨，以至于无法给他绘出更美好的性格吧。

　　比如他虽腰缠万贯，却常年只穿着一件褪色的天鹅绒大衣，戴着过时的三角帽。

　　性格孤僻、沉默寡言的他，几乎不敢与陌生人和异性交谈。

　　就连与自己聘来的管家沟通，他也只通过传纸条等方式来避免尴尬。

　　他是伦敦银行最大的储户，但他对财产却完全不管不问。

　　几十年间，都只让投资顾问购买同一种股票，至死不变。

　　仆人的父母发烧，他直接给了相当于后世三十万的医药费。

　　并且他还不止一次的在与友人的信件中吐槽过钱太多，不知道到底该怎么花。

　　其实类似卡文迪许的大佬历史上也并不少，例如高斯也是一个很典型的例子。

　　高斯死后留下一堆手稿没发表，此后的50年，谁能解释他的手稿谁就是大牛。

　　视线再回归原处。

　　整个卡文迪许扭秤实验的核心，说白了就两个字：

　　放大。

　　卡文迪许在实验中一共使用了三次放大：

　　一是变力为力矩，放大了力。

　　二是利用几何光学中，平面镜转动θ，反射光线转动二倍θ这一定律，放大了角度。

　　三是利用变角

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