第二百九十五章 扭秤实验

“没有。”

“什么？”

“我说没有证据，我也很难拿得出证据，这可是地球的万有引力，怎么可能用人力来证明它的存在合理性呢？”

林煜说得很诚实，也很合理。

毕竟，这可是地球的万有引力，他拿锤子去证明万有引力的存在啊。

可话虽如此，袁忠彻还是略微有些失望的，他刚刚还真以为眼前的“奇人”林先生，能够拿出证据证明地球是存在万有引力，宇宙也是存在万有引力的。

“不过……”

“我倒是有个折中的办法，来求取万有引力的常数值，也可以侧面证明万有引力的真实存在性。”

嗯？还有办法？

袁忠彻先是一愣，紧接着脸色瞬间无比的认真，准备听听到底是什么办法。

“骚瑞了，卡文迪许。”

林煜心中默念，他又要开始白嫖了。

不对，读书人的事，怎么能说嫖呢！

自己先提出来的，那就是自己的了，而且这也是提前开启人类“自然科学”的进步。

是好事啊！

“首先，我们需要一个扭秤，扭秤可以用铁来打造，只要足够坚固，不会断掉就行……”

林煜一边说着，一边用石头在地上画了个“丄”。

“差不多就是这样的造型，然后用一根足够坚固，也具有一定韧性的金属丝线作为扭丝，把秤杆悬挂吊起来，再在扭丝中间绑一面镜子，最好用琉璃镜，也可以用铜镜，只要能反射光线就行。

接着在秤杆的左右末端，各悬挂相同重量的铜球，也可以是铁球，如此，就可以把秤杆变成一个哑铃。”

“林先生，什么是哑铃？”于谦举手问道。

“哑铃……你先不用管什么是哑铃，反正就是一个名字称呼而已，你只要记住，杆子的两端必须重量相等，至少也要相近。”

“这项实验的目的性就在于，两个铜球的重量是有限的，所以即便存在万有引力，也很难像宇宙天体一样，达到明显的相互吸引的力学现象，也就更难被现有的技术手段所观测到。”

说白了，就是铜球太小了，虽然存在万有引力，但却几乎可以忽略不计。

反正以人的肉眼，绝对不可能看得见，看见了也无法察觉。

“但是，我们无法观测到铜球的万有引力，却可以观测到光线的变化。”

“实验的原理就是，用蜡烛或者阳光照射扭秤上的镜子，那镜子就能反射光线到很远的墙面上，而只要扭秤上发生一点点细微的偏转力，那就能经过扭秤和光线的二次放大，让本来不动的光线迅速移动到很远的距离。”

郑和一脸吃惊：“还能这样？”

袁忠彻则是马上在脑子里认真模拟了一遍，发现这样进行实验确实有可行性。

正常人拿着镜子在太阳底下反光，也能在稍微偏转一点角度的情况下，让地上反射的光斑迅速移动较大距离。

那么反应在万有引力上会是怎么样的呢？

杨荣这次倒是学乖了，对于自己完全不懂的领域，干脆也不浪费精力了，直接开口问道：“所以具体应该怎么做？”

林煜微笑着说道：“很简单，照我画的图准备一个扭秤，秤杆尽可能做长一点，但也不用太长，要不然增加的力臂可能会被秤杆本身的重量抵消掉。”

“接着照我刚才说的，准备两个重量与大小都相等的小铜球，悬挂在秤杆上，秤杆再用具有韧性的金属丝悬挂，金属丝上放一面可以反射光线的镜子。”

“实验最好在封闭环境下进行，可以防止自然风、外界阳光、气温湿度对实验造成误差影响，接着还有一步，再准备两颗重量大小相等的大铜球，放在距离两颗小铜球相当近的地方。”

“这里我再补充两点，万有引力定律有两条基本法则：引力与物体的重量乘积呈正比，与物体间的距离平方呈反比。”

“通俗点来说，就是物体越重，万有引力越大，距离越远，万有引力越小。”

讲到这里，袁忠彻立刻就懂了。

“所以才要准备两颗大铜球，两颗小铜球，且摆放的距离也要更近，因为这样可以产生足够大的实验引力。”

如此，实验已经没什么好讲的了。

林煜直接做出总结道：“如果万有引力存在，那么在实验过程中，只要大铜球对小铜球产生了一点点的微小引力偏转，这股微小的力就可以通过较长的秤杆产生较大的力矩，使金属悬丝产生一定角度的扭转。

而在悬丝上固定的镜子，就可以把反射的光线瞬间反射到距离镜子更远的墙面上，如果还要精确测量的话，可以再制定一个刻度尺，用于观测反射光线移动了到底多少刻度，就可以把金属悬丝的微小扭转显现出来。”

可以说，卡文迪许无愧于科学怪才的名号。

在技术条件完全不满足于可以测量万有引力定律的前提下，硬生生通过一套十分简陋的实验设备，成功验证了万有引力定律的准确性，还进一步通过实验测出了引力常量。

卡文迪许用扭秤实验测量的结果，与后世专业的测量结果十分接近。

这个实验不光是验证出了万有引力的真实存在，还进一步将万有引力定律从科学理论，扩展到了实用价值。

没错，这位英国科学怪才在测出了万有引力恒量参数以后，很快又进一步以此为基础，算出了地球的密度和质量。

差不多就在同一时期，另一位法国科学家库仑，同样也利用扭秤实验，成功测定了电荷之间的作用力。

库仑在实验中发现了静电力与距离平方呈反比，与电量的乘积呈正比，从而得到了完整的库仑定律。

库仑定律第一次打开了电的数学理论大门，使静电学进入了定量研究的新阶段。

同时还进一步用扭秤证明了地磁场对磁针有力矩的作用，力矩大小与磁针对子午线偏斜角的正弦呈正比，这就构成了磁矩概念的基础。

不过，值得注意的是，库仑的扭秤实验在精度方面，实际是远不如万有引力扭秤实验的。

“但这个实验终究只能在课上讲讲，这里是天牢，需要的材料我们没法准备，所以暂时是看不到了。”

“额……”

杨荣闻言愣了一瞬，接着连忙讪笑了两下。

他刚才差点就要直接叫人去准备实验材料，好验证测算万有引力了……


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