富有而奇怪

18世纪中叶,欧洲有一个奇怪的百万富翁。

虽然他继承了家族的遗产,但他从来没有数过自己有多少钱。

他不会像其他富人一样把所有的时间和精力都花在寻找女人上。

他蓬头垢面,生活单调乏味,从不考虑自己的婚姻。

他几乎没有朋友,总是一个人。他要么在实验室和图书馆,要么每天都在去实验室和图书馆的路上。

他的名字是亨利·卡文迪许,出生在法国尼斯。30岁时,他被选为英国皇家学会会员,并被法国科学院聘为外国院士。

亨利·卡文迪许的肖像(网络地图)

与许多科学家不同,尽管卡文迪许在化学、物理和其他学科进行了许多深入的研究,其中许多是原创的,但他很少发表这些结果。

这座山很穷,没有出路。

从十几岁开始,卡文迪什就有一个伟大的理想,那就是利用万有引力定律来“称”地球有多重。

我们称之为伟大的原因是,在牛顿发现重力后的100多年里,无数科学家有过这一理想,但没有一个实现过。

有无数的科学家,包括牛顿本人。

那么,牛顿以前的科学家不想“称”地球吗?

当然不是。

牛顿以前的科学家用另一种方式“称”地球。根据球体体积公式使用已知的地球半径,地球体积估计为1.08×1021立方米。根据质量=密度x体积(m=pv),要获得地球的质量,只需测量地球的平均密度。

然而,测量地球的平均密度并不容易。

首先,地壳表面有山脉、冰原和海洋。情况很复杂。第二,构成地球的材料不同,比例也不同...人们不太清楚地球的内部结构,尤其是地球的内部。

地球的结构(网络图)

"人类永远不会知道地球的重量!"作为回应,科学家们做出了一个断言。

万有引力定律是在毫无疑问的情况下产生的。

华村

不愧是天才,牛顿居然从一个苹果砸在头上来介绍著名的万有引力定律:

夜空中的一丝亮光照亮了牛顿和许多科学家的心。

以下是正确的:M和M是物体上已知的重力,可以很容易地测量。r是地球和物体之间的距离,可以用地球的近似半径来代替。只要计算出重力常数(g),就可以计算出地球的重量(f)。

关键是如何通过地面上的两个小物体找到万有引力常数。

这似乎是一块更难啃的骨头。

比方说,既然任何两个物体之间都有万有引力,那么当我们靠近桌子和房子这样的物体时,为什么感觉不到这种力呢?

因为这个力太小,只有物体重量的1/10万。

地球上两个人之间的吸引力很弱(网络图)

因此,为了感受这种力,只有一个物体可以变得像地球和月球一样重。

这种物体不能引入实验。

只有一种方法可以测量如此微弱的重力,那就是设计一个非常精密的实验。

这是自牛顿以来的100年间所有科学家的困惑。

卡文迪什也不例外。他如何“称”地球?请注意“地球是多少?”弗兰肯斯坦巧妙地“命名”(第二部分)。