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文档介绍

文档介绍:世界十大经典物理实验发布日期:2005-12-7发布人:施大宁点击数:451【字体:大中小】《物理世界》刊出世界十大经典物理试验吴曼编译牛顿的棱镜分解太阳光最近,美国两位学者在全美物理学家中做了一份调查,请他们提名有史以来最出色的十大物理试验,结果刊登在了9月份的美国《物理世界》杂志上。其中多数都是我们在中学课本中耳熟能详的经典之作。令人惊奇的是十大经典试验几乎都是由一个人独立完成,或者最多有一两个助手协助。试验中没有用到什么大型计算工具比如电脑一类,最多不过是把直尺或者是计算器。所有这些实验的另外共通之处是他们都仅仅“抓”住了物理学家眼中“最美丽”的科学之魂:最简单的仪器和设备,发现了最根本、最单纯的科学概念,就像是一座座历史丰碑一样,扫开人们长久的困惑和含糊,开辟了对自然界的崭新认识。从十大经典科学试验评选本身,我们也能清楚地看出2000年来科学家们最重大的发现轨迹,就像我们“鸟瞰”历史一样。9月24日的《纽约时报》(按时间先后顺序)对此做了专门介绍。埃拉托色尼测量地球圆周排名第七。在公元前3世纪,埃及的一个名叫阿斯瓦的小镇上,夏至正午的阳光悬在头顶。物体没有影子,太阳直接照入井中。埃拉托色尼意识到这可以帮助他测量地球的圆周。在几年后的同一天的同一时间,他记录了同一地点的物体的影子。发现太阳光线有稍稍偏离,与垂直方向大约成7度角。剩下的就是几何问题了。假设地球是球状,那么它的圆周应是360度。如果两座城市成7度角,就是7/360的圆周,就是当时5000个希腊运动场的距离。因此地球圆周应该是25万个希腊运动场。今天我们知道埃拉托色尼的测量误差仅仅在5%以内。伽利略的自由落体试验排名第二。在16世纪末人人都认为重量大的物体比重量小的物体下落的快因为伟大的亚里士多德是这么说的。伽利略,当时在比萨大学数学系任职,他大胆的向公众的观点挑战,他从斜塔上同时扔下一轻一重的物体,让大家看到两个物体同时落地。他向世人展示尊重科学而不畏权威的可贵精神。伽利略的加速度试验排名第八。伽利略继续他的物体移动研究。他做了一个6米多长,3米多宽的光滑直木板槽。再把这个木板槽倾斜固定,让铜球从木槽顶端沿斜面滑下。然后测量铜球每次下滑的时间和距离,研究它们之间的关系。亚里士多德曾预言滚动球的速度是均匀不变的:铜球滚动两倍的时间就走出两倍的路程。伽利略却证明铜球滚动的路程和时间的平方成比例:两倍的时间里,铜球滚动4倍的距离。因为存在重力加速度。牛顿的棱镜分解太阳光排名第四。艾萨克·牛顿出生那年,伽利略与世长辞。牛顿1665年毕业于剑桥大学的三一学院。当时大家都认为白光是一种纯的没有其它颜色的光,而有色光是一种不知何故发生变化的光(又是亚利斯多德的理论)。为了验证这个假设,牛顿把一面三棱镜放在阳光下,透过三棱镜,光在墙上被分解为不同颜色,后来我们称作为光谱。人们知道彩虹的五颜六色,但是他们认为那时因为不正常。牛顿的结论是:正是这些红、橙、黄、绿、青、蓝、紫基础色有不同的色谱才形成了表面上颜色单一的白色光,如果你深入地看看,会发现白光是非常美丽的。卡文迪许扭矩试验排名第六。牛顿的另一大贡献是他的万有引力理论:两个物体之间的吸引力与他们质量的平方成正比,与他们距离的平方成反比。但是万有引力到底多大?18世纪末,英国科学家亨利·卡文迪许决定要找到一个计算方法。他把两头带有金属球的6英尺

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