第三节 引力常量的测定

扩展资料

卡文迪许历时五十年测出了引力常量

　　英国物理科学家牛顿发现了万有引力定律之后．他就专门设计了好几个实验，想先测出两个物体之间的引力，然后来计算地球的质量．可是，因为一般物体之间的引力非常弱小，牛顿的实验都—一失败了．

　　牛顿去世后，还有一些科学家继续研究这个问题．其中以卡文迪许的实验最为成功。

　　1750年6月的一天，正在着手进行引力测量的卡文迪许，得到一个好消息：剑桥大学一名叫约翰米歇尔的科学家，在研究磁力的时候，使用了一种很巧妙的方法，测出了力的微小变化．卡文迪许立即赶去向他请教。

　　原来，米歇尔的实验装置是这样的：用一根很细的石英丝把一块条形磁铁横吊起来，然后用另一块磁铁慢慢去吸引它．当磁力开始产生作用的时候，石英丝便会发生偏转，这样，磁引力的大小就可清楚地显示出来了．

　　卡文迪许从中得到启发，也仿照米歇尔的办法，做了一套新的实验装置：用一根石英丝横吊着一根细杆，细杆的两端各安着一个小铅球，另外再用两只大球，分别移近两只小球．卡文迪许想，当大球与小球逐渐接近时，由于引力的作用，那两只吊着的小铅球必定会发生摆动，这样就可以测出引力的大小了

　　可是，这个实验失败了。卡文迪许陷入了沉思．他想，是不是因为两球之间的引力太小，肉眼观测不出来呢？能不能将它放大，变得明显一些呢？

　　后来，他终于找到一个十分巧妙的办法：在石英丝上安上一面小镜子，把一束光照射在镜面上，镜面又把光线反射到一根刻度尺上．这样，只要石英丝一旦有一点点极细微的扭动，镜面上的反射光就会在刻度尺上明显地表示出来，扭动被放大了．1798年，他终于测得两球间的引力，求出了“引力常量”的数值，从而算出地球的质量为 kg，相当于60亿亿吨！

　　为了推算地球的质量，卡文迪许几乎耗尽了毕生的精力，前后花了五十年时间．当他求得这个数值的时候，他已经是一个六十七岁的老人了．