卡文迪什實驗

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卡文迪什试验Cavendish experiment,又稱卡文迪许扭秤实验),由亨利·卡文迪什於1797年-1798年完成。是第一个在实验室里完成的测量两个物体之间万有引力的实验,并且第一个准确地求出了万有引力常数地球质量[1] [2]其他人则通过他的实验结果求得了地球密度[3]

歷史[编辑]

这个实验在1783年以前的某时间[4]由約翰·米歇爾(John Michell)设想出来,[5]他为此制作了一个扭秤仪器。然而他并未完成这个实验,并于1793年去世。他去世后,他的仪器传给Francis John Hyde Wollaston,之后又传给了卡文迪什。卡文迪什复原了这个仪器并维持了米歇爾原本的目标。

卡文迪什通过这个仪器进行了一系列的测量,之后于1798年在《皇家學會哲學通訊》Philosophical Transactions of the Royal Society上发表了自己的实验结果。

成就[编辑]

该实验是物理学史上的经典实验之一。这是科学家第一次测量并得到比较精确的万有引力常数,这样,对于天体以及地球质量的估计才成为可能。实验的难点在于完全去除环境的干扰,以及扭秤和光标的精度。卡文迪许在这方面做出了创造性的工作,其实验精度,在后续的近百年时间里,没有人能超过。在18世纪的工艺条件下,完成这样精度的实验是一个伟大的成就。

另見[编辑]

附注[编辑]

  1. ^ Boys 1894 p.355
  2. ^ Many sources state erroneously that this was the first measurement of G (or the Earth's density), such as Feynman, Richard P., Lectures on Physics, Vol.1 ([失效連結]Scholar search), Addison-Wesley, 6–7, 1963, ISBN 0201021161 . There were previous measurements, chiefly Bouguer (1740) and Maskelyne (1774), but they were very inaccurate (Poynting 1894)(Encyclopedia Britannica 1910).
  3. ^ Clotfelter 1987, p.210
  4. ^ McCormmach & Jungnickel 1996, p.336: A 1783 letter from Cavendish to Michell contains '...the earliest mention of weighing the world'. Not clear whether 'earliest mention' refers to Cavendish or Michell.
  5. ^ Cavendish 1798, p.59 Cavendish gives full credit to Michell for devising the experiment