《宇宙自然生命简史：08给地球称重》歌词

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[00:00:05] 欢迎收听科学有故事

[00:00:09] 比科学故事更重要的重要是更重要的是科学精神

[00:00:17] 给地球称重方法的启示依然呢

[00:00:21] 来自那个神一样的人就是牛顿啦

[00:00:24] 在自然哲学的数学原理中呢

[00:00:26] 有一个推论

[00:00:27] 他说啊

[00:00:28] 如果在一座大山的山脚下悬挂一根铅垂线的话

[00:00:33] 那么这根垂线啊

[00:00:34] 会稍稍朝大山的方向倾斜

[00:00:37] 一个微小的角度

[00:00:39] 这是由于呢千锤同时受到大山和地球的引力所导致的

[00:00:45] 利用这个推论

[00:00:46] 我们就可以用来测定万有引力常数G 的值

[00:00:51] 进而呢可以测定出地球的质量

[00:00:53] 我想请大家复习一下这个万有引力公式啊

[00:00:56] 两个物体之间的吸引力等于两物体的质量之积除以呢

[00:01:01] 距离的平方

[00:01:03] 再乘以一个万有引力的常数G

[00:01:06] 现在呢

[00:01:06] 我们考虑三个物体

[00:01:08] 地球大山和小球

[00:01:10] 如果能把大山的质量和铅锤的倾角

[00:01:14] 同时都给精确的测得的话

[00:01:17] 再加上我们前面谈到过

[00:01:19] 科学家们呢

[00:01:19] 已经测量出了地球的周长等于呢

[00:01:23] 就知道了地球的半径

[00:01:25] 那么我们通过方程要解除未知数

[00:01:28] 地球的质量和引力常数G 就不是什么难事了

[00:01:33] 需要用到的数学知识呢

[00:01:34] 也不会超过高中数学

[00:01:37] 我们从何而来

[00:01:40] 要去向何方

[00:01:45] 一个星球一个实验

[00:01:49] 请听我为您讲述有关宇宙自然生命简史

[00:01:59] 布格和孔达米纳曾经在秘鲁的轻薄拉锁山上尝试过这种方法

[00:02:06] 但是呢

[00:02:06] 没有成功

[00:02:07] 一方面呢是因为技术难度太高了

[00:02:10] 另一方面呢是因为这俩人啊

[00:02:12] 总是争吵不休

[00:02:13] 在此后的30 年中呢

[00:02:15] 就再也没有人做过这种测定

[00:02:18] 值到我们前面讲到的那个英国皇家天文学家马斯基林的出现才重启了这项测定计划

[00:02:26] 这个在达瓦索贝尔的那本畅销书精度中呢

[00:02:30] 马斯基林啊

[00:02:31] 就被描述为一个傻瓜和坏蛋

[00:02:34] 因为他没有赏识

[00:02:35] 钟表匠哈里森的那个天才发明这话呢

[00:02:38] 也许没错

[00:02:39] 但书里面呢

[00:02:40] 却没有写他成功地制定了地球称重的方案

[00:02:44] 仅就这一点来看呢就表明这个马斯基林绝对不是一个傻瓜

[00:02:49] 这个科学史评话吴京平老师有一个专辑叫做地球的刻度

[00:02:53] 就是专门讲精度这本书的非常的有趣啊

[00:02:56] 我推荐大家去听一下平哥讲的那是妙趣横生啊啊

[00:03:01] 我找来了一小段

[00:03:02] 他讲马斯基林的这个段子啊

[00:03:04] 大家给我放出来给大家听一下

[00:03:05] 可好玩儿了

[00:03:07] 这个马斯基林啊

[00:03:09] 她也正在进行他的第二次试验

[00:03:12] 就是说他上次不是去过一次圣特拉岛吗

[00:03:15] 他这次哎

[00:03:16] 你正好横渡大西洋到这个西印度群岛压到巴巴多斯

[00:03:21] 我也顺便测一下越剧法嘛

[00:03:23] 对吧

[00:03:24] 我也等于是大西洋上溜达一圈啦

[00:03:26] 我也到过西印度群岛啦

[00:03:28] 我就有了这个能力跟这个哈里森我就有了条件跟哈里森我蒸一蒸啊

[00:03:34] 到底这个测量精度是谁搞定的这个经度奖应该给谁啊

[00:03:38] 所以他在途中呢

[00:03:40] 一个劲儿向人夸口说我一定能赢

[00:03:44] 她不光不光是这个问题啦

[00:03:47] 他一表露出这个态度吗

[00:03:50] 这个麻烦大了这个林赛船长和这个V脸一听这事儿就毛了

[00:03:56] 说你又当裁判员

[00:03:58] 又当运动员

[00:03:59] 你算怎么回事儿啊

[00:04:01] 然后就向他提连珠炮似的提出了一堆的质疑

[00:04:05] 然后这个马斯基林显然就被他们给拱出一肚子火来

[00:04:09] 然后十分恼怒乃至吗

[00:04:11] 有点儿神经质

[00:04:12] 在这种情况下

[00:04:14] 你想吧

[00:04:15] 那你还得测啊

[00:04:16] 现在几点啦

[00:04:18] 什么什么的

[00:04:19] 跟那个这个哈14号那个记录的时间是看差了几秒钟之内的这一系列的天文上的事儿

[00:04:25] 你还得做呢

[00:04:25] 然后他就把事儿弄的一团糟

[00:04:27] 然后他还得抱怨天下您天气真差

[00:04:30] 其实当时天降万里无云

[00:04:32] 所有人都知道

[00:04:33] 就他一个吗

[00:04:34] 一肚子火

[00:04:36] 马斯基林知道啊

[00:04:37] 他的这个方案的关键呢

[00:04:39] 在于要找到一座形状规则的山

[00:04:43] 然后呢

[00:04:44] 他要先测出这座山的体积

[00:04:46] 然后再根据这座山的石头密度就可以用质量等于体积乘以密度的公式呢

[00:04:52] 就算初三的总质量

[00:04:54] 那么在他的力劝下

[00:04:56] 英国皇家学会终于同意派出一位可靠的人物去考察英伦三岛寻找这样的一座山马斯基林呢

[00:05:05] 恰好认识这样的一个人

[00:05:07] 他推荐了这个呢

[00:05:08] 就是我们前面说到的天文学家和测量专家梅森他们俩呢可是老朋友了

[00:05:15] 梅森这个人呢

[00:05:16] 绝对是个怪人

[00:05:18] 他答应了马斯基林的请求领了佣金去寻找一座适合做重锤偏转实验的大山最后呢

[00:05:26] 他就打回报告说哪座山啊

[00:05:28] 找到了在苏格兰的高地中部太湖之上名字呢叫做嘻哈利恩

[00:05:35] 但是这个没什呢

[00:05:36] 却死活不肯再多花一个夏天去做进一步的测量了

[00:05:40] 他一走了之

[00:05:42] 再也没有回去过

[00:05:43] 因为没省啊

[00:05:44] 不肯搞测量这个工作呢

[00:05:46] 就只能落在了马斯基林身上

[00:05:49] 于是1774 年的那个夏天

[00:05:52] 马斯基林在偏远的书

[00:05:55] 高地驻扎了四个月

[00:05:57] 白天他率领一个小组搞测量晚上呢

[00:06:00] 就在峡谷里面搭帐篷过夜

[00:06:03] 他们在每个可能的位置都做了数百次的测量需要进行海量的枯燥乏味的计算承担这项工作的呢

[00:06:12] 是一位叫做赫顿的数学家

[00:06:15] 测绘员们在一张地图上标满了数字

[00:06:18] 每一个数字都表示山上或者山周围某个点的海拔高度

[00:06:24] 这些数字呢

[00:06:25] 看上去杂乱无章

[00:06:27] 但喝顿很快就发现

[00:06:28] 如果把所有相同高度的点用线给连起来的话

[00:06:33] 那么一切都会突然变得有序起来

[00:06:36] 人们只要扫上一眼就能对这座山的总体形状和陡峭程度有一个大致的概念

[00:06:43] 就这样啊

[00:06:44] 赫顿发明了等高线

[00:06:47] 根据嘻哈

[00:06:47] 丽人山的测量结果喝顿计算出地球的质量大约为五千万亿吨

[00:06:54] 不过我们今天知道这个数字呢

[00:06:57] 其实远远小于地球的真实质量

[00:06:59] 但不管怎么说呢

[00:07:01] 也是当时人类获得的第一个还比较靠谱的数字

[00:07:05] 有了这个数字

[00:07:07] 那么太阳系中包括太阳在内的主要天体的质量都可以利用万有引力公式给推导出来

[00:07:15] 你看啊

[00:07:16] 仅仅是这么一个实验

[00:07:18] 就让我们知道了地球太阳月亮行星以及它们的卫星的质量此处呢

[00:07:25] 还收获了等高线

[00:07:27] 这个夏天呢

[00:07:27] 也真算是值了

[00:07:29] 但大家要知道我们这个讲故事啊

[00:07:32] 可真是轻松啊

[00:07:33] 一张口测量四个月就结束了

[00:07:35] 真在那里搞测量的科学家们那可是度日如年啊

[00:07:39] 你想想看在那样一个炎热的夏天

[00:07:41] 一个几乎没有人烟的偏远的大山中

[00:07:45] 连生存都是极其困难的

[00:07:47] 所以说18 世纪的科学家们堪称是史上最能吃苦的科学家一代

[00:07:54] 但是喝顿的这个结论却并不能让所有人满意

[00:07:58] 这次嘻哈利恩实验的不足之处在于呢

[00:08:01] 删的密度啊

[00:08:02] 是估计的不是真实的密度

[00:08:05] 这样删的真实质量呢

[00:08:07] 也就不可能是准确的赫顿当时把整座山

[00:08:10] 假定为一块巨大的普通岩石密度呢

[00:08:13] 它假定为水的2.5倍

[00:08:16] 当然这个假定显然是缺乏充分的证据支持的

[00:08:20] 这个问题呢

[00:08:21] 就吸引了一个人的注意

[00:08:23] 不过这个人看上去最不大可能会关心这种问题

[00:08:28] 它的名字叫做约翰米切尔约翰这个名字呢

[00:08:32] 实在是太大众化了

[00:08:33] 在英国叫这个名字的人

[00:08:35] 那是无以计数的

[00:08:36] 用我们今天的话说呢

[00:08:38] 他是个乡下人

[00:08:39] 你可以想象成他是一个叫阿牛的农民

[00:08:42] 他住在约克郡的一个叫做桑希尔的偏僻小村里

[00:08:46] 但就是这样一个人却被誉为18 世纪最伟大的科学思想家之一受到人们的敬仰

[00:08:55] 他有很多值得称道的思想

[00:08:57] 他第一个想到地震有可能会产生地震波

[00:09:02] 他还对地球的磁场和重力进行了许多原创性的研究

[00:09:07] 并且呢

[00:09:07] 它有一个最大的功绩就是他教会了和希尔怎么制作望远镜不知道大家还记不记得和希尔我在星空的琴弦里头讲过

[00:09:16] 就是那个出生在德国原本呢

[00:09:18] 是个音乐家

[00:09:19] 后来呢

[00:09:20] 他把天文学当作一生兴趣的名人

[00:09:23] 我们在那个星空的琴弦

[00:09:25] 那个系列节目中呢

[00:09:26] 就经常讲到赫希尔这个米切尔对喝希尔的帮助

[00:09:30] 让整个行星科学界至今都感谢他

[00:09:34] 因为喝希尔在178 1 年发现了一颗新行星本想取名为乔治纪念英国君主

[00:09:42] 但是呢

[00:09:42] 后来遭到了否决这颗星呢

[00:09:44] 就是后来被命名为天王星的那颗星

[00:09:48] 在米切尔的所有成就中有一项是最具天才的创举

[00:09:53] 他亲自设计制造了一个极为精巧的装置

[00:09:58] 用于测量地球的质量

[00:10:00] 但不幸的是呢

[00:10:01] 他还没有来得及动手实施测定就去世了

[00:10:05] 他的这个创意和实验装置就被转给了一个住在伦敦的科学家这个人呢

[00:10:12] 才华横溢

[00:10:13] 却又极端的孤僻

[00:10:15] 这就是大名鼎鼎的卡文迪许这个卡文迪许可能啊

[00:10:21] 是科学史上最大的一个怪人

[00:10:24] 当然有些书里呢

[00:10:25] 也把它叫做卡文迪什

[00:10:27] 那么我来给大家讲讲这个卡文迪许有多怪啊

[00:10:43] 科学有故事的微信公众号和QQ群都已经开通了

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[00:11:04] 话宇宙请快哉

[00:11:07] 卡文迪许这个人啊

[00:11:09] 实在是太有意思了

[00:11:10] 他的一生啊

[00:11:11] 就像是一本书

[00:11:13] 这个卡文迪许老爷呢

[00:11:14] 出生显赫爷爷和外公都是受人尊敬的公爵叫做戴文俊公爵和肯特公爵

[00:11:22] 他是那个时代最有天赋的英国科学家

[00:11:25] 但同时呢也是最古怪的好多作家写过他的传记

[00:11:30] 其中有一位作家把他的那种腼腆啊形容为到了病态的程度

[00:11:36] 他不管与谁交流

[00:11:37] 都会浑身不自在

[00:11:39] 连他的管家都经常只能用书信的方式与她交流

[00:11:43] 她晚餐想吃什么呢

[00:11:45] 就会在桌上留一个字条上面经常会写着一只羊腿

[00:11:49] 反正维基百科上是这么说的

[00:11:51] 我也不知道真假啊

[00:11:52] 有一次呢

[00:11:53] 卡文迪许一打开门看到台阶上站着一个人

[00:11:57] 这个人呢

[00:11:57] 其实呢是一个奥地利人刚从维也纳赶过来

[00:12:01] 他是卡文迪许的一个深度粉丝

[00:12:04] 这个人意见卡文迪许啊

[00:12:05] 便喋喋不休地诉说自己的仰慕之情

[00:12:08] 一时之间呢

[00:12:09] 无数的那种恭维的话就没头没脑地向卡维迪去倾泻而下

[00:12:15] 卡文迪瞬间就崩溃了

[00:12:16] 夺门而出

[00:12:17] 沿着小道就跑掉了

[00:12:19] 留下了深厚敞开的房门

[00:12:21] 这个其他人啊

[00:12:22] 花了老大的力气才说服他回家有时候呢卡文迪许也会冒险去参加一些社交活动

[00:12:29] 当时啊

[00:12:30] 有一位著名的博物学家叫班克斯

[00:12:33] 她每周呢

[00:12:34] 都会举办一个科学聚会

[00:12:36] 卡文迪许也会去参加

[00:12:38] 但班克斯每次都会告诫其他人千万不要过分靠近这个卡文迪许啊

[00:12:43] 那就是那个卡文迪许

[00:12:45] 你们也不要对着他看

[00:12:46] 如果有人想听听他的一些高见的话啊

[00:12:49] 你要我告诉你有一个窍门就是呢

[00:12:52] 你一定要装作是漫不经心地踱到他的旁边

[00:12:55] 然后呢

[00:12:56] 仿佛对着空气讲话

[00:12:57] 如果说的话呢

[00:12:59] 还有一点儿科学性

[00:13:00] 那么很可能你会得到一些含糊的回应

[00:13:04] 但大多数时候啊

[00:13:05] 你们会听到一声愤怒的尖叫

[00:13:08] 这个卡文迪许的声音

[00:13:09] 据说非常的尖啊

[00:13:10] 接近男高音

[00:13:11] 然后呢

[00:13:12] 你们就会看到卡文迪许逃难似的跑到一个安静的角落里面去

[00:13:17] 只留下真正的空气在那里了

[00:13:19] 根据他的许多传记中的描述啊

[00:13:22] 现代的精神科医生呢

[00:13:24] 就判定他患有一种叫做阿斯伯格综合症的病

[00:13:28] 这是一种罕见病

[00:13:30] 它的发病率呢

[00:13:31] 大约是万分之七这种病呢

[00:13:33] 类似于一种孤独症

[00:13:35] 但是区别在于呢

[00:13:37] 他没有语言障碍和智力障碍

[00:13:39] 而真正的孤独症呢

[00:13:40] 往往是由语言和智力障碍的

[00:13:42] 卡文迪许呢

[00:13:44] 是一个真正的富二代

[00:13:46] 他曾经是伦敦银行最大的储户

[00:13:49] 他很有可能是同时代所有科学家中最有钱的人

[00:13:53] 而且肯定是同时在所有最有钱的人中最有学问的人

[00:13:58] 但是他的心思啊

[00:13:59] 全部都放在了科学研究中

[00:14:02] 对于财产呢

[00:14:03] 他几十年都只让投资顾问买一种股票

[00:14:06] 不论涨跌都买一种

[00:14:08] 他的一名投资顾问曾经建议他买另外一只股票这个卡文迪许却以平生罕见的大怒告知对方

[00:14:16] 我告诉你啊

[00:14:17] 你千万不要再拿这些事情来烦我

[00:14:19] 否则呢我就fire 你这个卡文迪许呢住在英国的克拉朋房子非常的大

[00:14:25] 这间房子与其说呢

[00:14:27] 是一个住所

[00:14:28] 不如说呢

[00:14:29] 是一个巨大的实验室

[00:14:31] 卡文迪许在里面安安静静地做实验

[00:14:34] 他的研究几乎涉及物理学的每一个角落电学热学力学气体学以及任何跟物质性质有关的问题

[00:14:43] 他都研究

[00:14:45] 18 世纪末呢

[00:14:46] 是科学家对物质的基本性质产生强烈兴趣的一个时代

[00:14:51] 尤其呢是气体的性质和电的本质

[00:14:55] 那些科学家们啊

[00:14:56] 急于了解这些东西

[00:14:58] 但往往热情有余而理智不足

[00:15:00] 比如说在美国那个富兰克林冒着生命危险

[00:15:05] 在一个电闪雷鸣的雨天放风筝

[00:15:08] 这个故事呢

[00:15:09] 恐怕大家都听说过

[00:15:10] 挺出名的

[00:15:11] 在法国呢

[00:15:12] 有一个叫做罗切的化学家

[00:15:14] 她为了测试氢气的可燃性居然含了一大口氢气

[00:15:18] 然后呢噗的一声吹响火焰结果呢

[00:15:22] 你们可想而知他证明了两件事情

[00:15:24] 第一件

[00:15:25] 当然是氢气易燃易爆第二件事呢

[00:15:28] 就是眉毛这个东西啊

[00:15:29] 可以不必是脸部的永久特征

[00:15:32] 而卡文迪许做的实验呢

[00:15:34] 就更吓人了他呢

[00:15:36] 惦记自己就跟李小龙一样

[00:15:38] 然后去感受逐步增强的那种痛苦的等级

[00:15:42] 他很执着

[00:15:44] 直到痛的连羽毛笔

[00:15:45] 你都握不住了还不肯停

[00:15:47] 有时候呢

[00:15:48] 直接就痛得昏了过去

[00:15:50] 这个我讲到这里啊

[00:15:51] 我再次提醒收听我节目的小朋友们请千万不要傻到去模仿的程度啊

[00:15:56] 别忘了那都是20 0多年前的科学家们干出来的事情科学的最大特点呢

[00:16:03] 就是前人已经证实的结论

[00:16:05] 我们今天啊

[00:16:06] 可以放心的拿来用

[00:16:08] 不用自己再去研究一番了

[00:16:10] 在卡文迪许长寿的一生中呢

[00:16:13] 取得了一连串重大的发现

[00:16:15] 比如说它是分离出亲戚的第一人也是第一个把氢气和氧气化合成水的人

[00:16:23] 但这家伙呢

[00:16:23] 一生行事怪异

[00:16:25] 他经常在自己的著作中暗示一些实验结果但又从不把结果是人

[00:16:30] 这使得其他科学家都非常的气恼

[00:16:33] 他的这种遮遮掩掩的行为啊

[00:16:35] 与牛顿相比

[00:16:36] 那是有过之而无不及的他设计的那个研究材料的导电性的实验超前了一个世纪

[00:16:44] 但不幸的是呢

[00:16:45] 直到她的那个世纪都过去了

[00:16:47] 也没有人知道

[00:16:49] 事实上呢

[00:16:50] 直到19 世纪末卡文迪许的主要成就都不为人所知

[00:16:55] 当剑桥大学的物理学家麦克斯韦承担整理卡文迪许留下的那些文献的时候

[00:17:00] 他才发现了许多已经归功于别人的成就

[00:17:04] 其实呢

[00:17:05] 都是卡文迪许首次发现的

[00:17:08] 我给大家介绍几个啊

[00:17:09] 比如说卡文迪许发现至少呢是预见到了能量守恒定律这个呢

[00:17:15] 也就是大名鼎鼎的热力学第一定律他把第一类永动机给彻底否定了卡文迪许的遇见比他的正式提出早了半个世纪

[00:17:25] 还有欧姆定律这个呢

[00:17:27] 也是电学中的一个最基本的定律说的呢

[00:17:30] 是电压和电流成正比关系

[00:17:33] 道尔顿的分压定律

[00:17:35] 这个呢

[00:17:35] 说的是在任何容器内的气体混合物中

[00:17:38] 如果各组分之间不发生化学反应

[00:17:42] 那么每一种气体都会均匀地分布在整个容器内

[00:17:46] 它所产生的压强和它单独占有整个容器时所产生的压强是相等的

[00:17:53] 还有呢就是里希特的等效比率定律这个呢

[00:17:56] 也是化学中的一个基本定律

[00:17:59] 它表明了化合物中各元素的重量比例与他们以单质形式存在的时候呢是一样的

[00:18:07] 这是我们列化学方程式的一个基本前提

[00:18:10] 还有呢就是茶里的气体定律

[00:18:13] 这个定律呢

[00:18:14] 说的是在固定的容积下

[00:18:16] 理想气体的压强仅与温度相关

[00:18:19] 而且这个关系呢

[00:18:20] 还是一个线性关系与他具体是氢气还是氧气等等

[00:18:24] 什么气体啊

[00:18:25] 是无关的

[00:18:26] 这是所有气体共有的一个属性

[00:18:30] 还有呢

[00:18:31] 就是查理的电传导定律啊

[00:18:34] 不过这个定律说的是什么

[00:18:35] 我查了好久也没有查到

[00:18:37] 呃

[00:18:37] 这个卡文迪许呢

[00:18:38] 还留下了线索直接导致了惰性气体元素族的发现其中呢

[00:18:44] 有几种元素啊是相当难以发现的最后一种元素

[00:18:47] 一直到1962 年才被发现

[00:18:50] 除此之外呢

[00:18:51] 还有很多很多我们听起来非常陌生的各种定律

[00:18:56] 我在这里呢

[00:18:56] 也就不一一说了

[00:18:58] 总之还有很多就是了

[00:18:59] 都是卡文迪许率先发现的

[00:19:03] 但所有这些呢

[00:19:04] 他从来就没有告诉过别人她呢

[00:19:07] 总是自己研究完了放在一边记在笔记里他就觉得大功告成了

[00:19:12] 至于别人知不知道是不是要公诸于世

[00:19:14] 他完全不关心麦克斯韦在人生的最后五年呢

[00:19:19] 一直在整理卡文迪许的研究笔记

[00:19:21] 刚才说的那些定律啊

[00:19:23] 大部分都是麦克斯韦在整理笔记的时候惊讶地发现的

[00:19:28] 麦克斯韦在剑桥大学创立了以卡文迪许名字命名的实验室

[00:19:33] 这个实验室呢

[00:19:34] 就是大名鼎鼎的卡文迪许实验室

[00:19:38] 他可能是不是可能啊

[00:19:40] 他是全世界最著名的实验室之一而且呢

[00:19:43] 它还有着诺贝尔奖获得者摇篮的称号

[00:19:47] 但我们今天重点要讲的呢

[00:19:49] 是卡文迪许晚年的最后一个著名实验那是1797 年的夏末

[00:19:55] 卡文迪许已经67 岁高龄了

[00:19:58] 我们前文讲到米切尔仅仅是出于对卡文迪许的敬仰死后呢

[00:20:03] 留了一个箱子给他

[00:20:05] 而这个卡文迪许呢

[00:20:07] 是深度的社交恐惧症患者几乎是不与外界发生什么联系的

[00:20:12] 他收到这个箱子呢

[00:20:13] 自然是十分的好奇

[00:20:15] 他打开箱子一看啊

[00:20:17] 发现里面装了一堆的铁家伙

[00:20:19] 然后呢

[00:20:20] 他费了老大的力气把他们全部都组装起来之后呢

[00:20:24] 米切尔的这个仪器看起来就像是一台18 世纪版本的健身器

[00:20:30] 它是由重锤砝码摆锤轴和扭曲的钢丝组成的

[00:20:37] 在这台仪器的中心是两个重达160 公斤的大铅球

[00:20:42] 另外呢

[00:20:43] 还有两个较小的铅球旋在两边

[00:20:47] 卡文迪去摆弄了半天啊

[00:20:48] 他终于发现这个仪器啊

[00:20:50] 居然是用来测量大球

[00:20:52] 对小球的引力而造成的那种重力方向的偏转效应的

[00:20:58] 这使得人类首次掌握了测量那个微弱而又难于发现的引力常数值记

[00:21:06] 进而呢就可以推算出地球的重量严格的说呢

[00:21:11] 是质量

[00:21:12] 对于物理学家而言

[00:21:14] 重量和质量呢

[00:21:15] 是完全两个不同的概念

[00:21:18] 你的质量

[00:21:18] 无论走到哪里都不会变化

[00:21:21] 但是你的重量呢

[00:21:22] 是会发生变化的取决于你离一些大质量的物体中心的这个距离

[00:21:27] 比如说呢

[00:21:28] 我们到了月球上

[00:21:29] 我们的体重呢

[00:21:31] 就会变成在地球上的1 /6

[00:21:34] 但是在地球上

[00:21:35] 在我们的日常生活中物体的重量和质量的数值呢

[00:21:39] 是永远相等的

[00:21:40] 因为我们人为的规定啊

[00:21:42] 10 00克的物体受到的地球引力的大小呢

[00:21:46] 就是10 00颗粒

[00:21:48] 所以这两个词在课堂以外的地方就成了同名磁

[00:21:53] 而卡文迪许的这个实验呢

[00:21:55] 就史称为卡文迪许扭秤实验

[00:21:59] 在普通人的印象中呢

[00:22:01] 似乎啊

[00:22:01] 这个引力呢

[00:22:02] 是非常巨大的

[00:22:03] 它能把巨大的行星都给约束在轨道上运行

[00:22:07] 还能让一个物体砰的一声就砸在地上

[00:22:10] 其实啊引力只有在大尺度层面上才会显现出它强大的力量

[00:22:16] 比如太阳吸引地球

[00:22:18] 这样大自然的天体

[00:22:19] 但是在常规尺度下引力啊

[00:22:21] 其实非常的弱小

[00:22:23] 每当你从书桌上拿起一本书

[00:22:26] 或者从地上捡起一枚硬币的时候你其实呢已经毫不费劲地克服了整个地球对他们施加的引力

[00:22:35] 在这个实验中呢

[00:22:36] 最关键的要求是精确放置实验装置的房间要绝对的不受干扰

[00:22:43] 为此呢

[00:22:43] 你们猜卡文迪许是怎么做的

[00:22:45] 他是呢

[00:22:46] 跑到隔壁的房子里头

[00:22:48] 然后在墙上打了一个小洞

[00:22:50] 然后呢

[00:22:51] 在用望远镜来观察那些指针

[00:22:54] 这是一个精细的简直令人发指的活要完成1 7次精密而又互不关联的测量

[00:23:02] 这个老卡文迪许啊

[00:23:03] 差不多用了一年的时间才完工

[00:23:05] 最终呢卡文迪许完成了计算

[00:23:08] 他宣布地球的重量略大于六万亿亿吨

[00:23:13] 今天呢

[00:23:15] 科学家们拥有的设备已经今非昔比了

[00:23:18] 我们甚至可以给一个细菌称重

[00:23:21] 但对于1797 年卡文迪许得出的那个结果

[00:23:25] 我们却并没有显著的修正

[00:23:27] 现在我们对地球质量的测定值呢

[00:23:31] 是五点九七二二万亿亿吨

[00:23:35] 与卡文迪许的结果呢

[00:23:36] 只有1 %的差异

[00:23:39] 有意思的是呢

[00:23:40] 有意思的是呢

[00:23:45] 有意思的是呢

[00:23:46] 牛顿在没有任何实验数据的情况下

[00:23:49] 比卡文迪许早了110 年估计出了差不多的数值

[00:23:54] 总而言之呢

[00:23:56] 到了18 世纪末期的时候

[00:23:58] 科学家们已经非常准确的知道了地球的形状和大小

[00:24:03] 知道了地球与太阳和其他行星的距离

[00:24:06] 现在呢卡文迪许啊

[00:24:08] 足不出户又给出了地球的重量

[00:24:11] 所以呢

[00:24:12] 当时的人们非常的得意

[00:24:14] 他们自以为已经把整个宇宙尽在掌握了如果还能把最后一个大问题

[00:24:20] 给搞清楚的话

[00:24:21] 这个问题呢

[00:24:22] 就是地球的年龄问题

[00:24:25] 我们可能会想当然的认为啊

[00:24:26] 要撤出地球的年龄应该是一件挺容易的事情吧

[00:24:30] 至少不会比撤出日地距离更难吧

[00:24:33] 况且呢一切必要的研究对象不就在自己的脚下吗

[00:24:37] 看得见摸得着

[00:24:39] 但实际上呢

[00:24:40] 这个问题才是真正的大难题

[00:24:44] 人类一直要等到击碎原子发明电视机

[00:24:47] 尼龙和速溶咖啡之后呢

[00:24:49] 才基本上搞清楚了我们赖以生存的这颗行星到底有多大岁数

[00:24:55] 想要了解测定地球年龄的故事

[00:24:58] 你就必须跟我去一趟苏格兰去认识一位才华四溢

[00:25:02] 又和善的人

[00:25:04] 虽然他的名字知道的人不多

[00:25:06] 但他却刚刚开启了一门崭新的学科地质学科学有故事

[00:25:12] 咱们下期接着聊

[00:25:16] 从现在开始呢

[00:25:18] 只要条件允许

[00:25:19] 我都会在每个周日晚上的八点到九点半在一直播上为大家直播录制科学有故事的最新节目

[00:25:29] 然后呢

[00:25:29] 还会抽一点时间与大家做互动交流好

[00:25:33] 欢迎大家到一直播上来找我噢

[00:25:41] 我是朱老板

[00:25:43] 我是吴金平

[00:25:45] 我是王杰

[00:25:46] 我是徐东

[00:25:47] 我们是科学声音

[00:25:51] 这个前几天啊

[00:25:52] 我一直在北京参加了呢

[00:25:54] 不少活动在央视少儿频道录影的时候啊

[00:25:57] 还遇到了一位美女听众

[00:25:59] 他就是喜马拉雅的热门节目晓霏说

[00:26:02] 法国的主播小飞我还跟他合了个影

[00:26:06] 没想到啊

[00:26:07] 他也是我们科学声音的听众

[00:26:09] 第一次跟美女主播合影呢

[00:26:11] 我都有点儿不知所措了

[00:26:13] 我的这张合影啊

[00:26:14] 你可以在科学有故事的微信公众号中回复关键词715 就可以看到大家可以看到我和美女主播合影的那种不知所措的样子啊

[00:26:26] 眼睛都不知道该朝哪里看了

[00:26:28] 另外

[00:26:28] 我还遇到了我和左老板都喜欢听的一个节目

[00:26:32] 就是冷历史的主播施展

[00:26:36] 呃过去呢

[00:26:36] 一直在电波中听到他的声音

[00:26:39] 这次见到他的人啊

[00:26:40] 发掘人也长得很帅在这里呢

[00:26:43] 也向大家推荐一下这个叫冷历史的节目

[00:26:47] 另外呢

[00:26:47] 我要跟大家通知一下

[00:26:49] 我最近的机场演讲信息

[00:26:51] 6 月14 号晚上七点是在绍兴文理学院铁城科教馆演讲

[00:26:57] 6 月17 日下午

[00:26:59] 两点是在贵阳科技馆

[00:27:01] 6 月24 日是在成都的言几又书店签售加演讲

[00:27:06] 25 日呢

[00:27:07] 是在重庆精典书店演讲加签售26 日呢

[00:27:12] 是在重庆科技馆

[00:27:14] 那么在成都和重庆的这几次演讲呢

[00:27:16] 都是我和吴金萍老师一起出现的详细信息呢

[00:27:20] 你也可以在我的微信公众号中查询到就是科学有故事的微信公众号好了

[00:27:26] 那么今天的节目呢

[00:27:27] 就到这里

[00:27:28] 如果你喜欢我的节目的话呢

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[00:27:34] 也可以赞助以资鼓励好

[00:27:36] 我们下期节目再见

[00:28:15] 嗯嗯嗯