卡文迪許稱地球

祁增年

卡文迪許1731年出生在法國一個(gè)貴族家庭，自幼刻苦學(xué)習(xí)，勇于創(chuàng)新。早在小學(xué)讀書期間，他就對(duì)地球產(chǎn)生了濃厚的興趣，立志長大后要攻克科學(xué)險(xiǎn)峰——“稱地球”！

1750年的一天，卡文迪許向劍橋大學(xué)米歇爾教授重申了自己的這一愿望。米歇爾是個(gè)熱心的人，對(duì)學(xué)生的志向總給予熱情的鼓勵(lì)和支持。對(duì)于卡文迪許前來討教“稱地球”一事，教授同樣給予許多提示?；丶液螅ㄎ牡显S很快便設(shè)計(jì)了一套實(shí)驗(yàn)裝置：在一長木棍的兩端各裝上一個(gè)小鉛球，像一個(gè)啞鈴，再用一根石英絲把這只“啞鈴”橫吊起來。實(shí)驗(yàn)時(shí)，只要將兩個(gè)大鉛球分別接近木棍兩端的小鉛球，由于“萬有引力”的作用，“啞玲”一定會(huì)發(fā)生擺動(dòng)，石英絲也將會(huì)有所扭動(dòng)。他想，只要測出石英絲扭動(dòng)多少，就可以知道大小鉛球之間的引力大小，進(jìn)而算出地球的重量。

可是，卡文迪許反復(fù)實(shí)驗(yàn)了許多次，都以失敗而告終——鉛球之間的引力太微弱了。現(xiàn)今試驗(yàn)知道：兩個(gè)1公斤的鉛球在相距10厘米時(shí)，它們之間的相互力只有十億分之一公斤！這么微小的引力所促成的石英絲的變化，單靠肉眼是無法測量出來的。

為了“稱”出地球的重量，卡文迪許每天苦思不止。有一天，他到英國皇家學(xué)會(huì)演講，演講十分成功，因而在回家途中他顯得格外高興。他邊走邊欣賞一路的風(fēng)光，忽然，他看見一個(gè)小孩手中拿著一面小鏡子反射太陽光，手中的鏡子稍微轉(zhuǎn)動(dòng)，遠(yuǎn)處光點(diǎn)的位置馬上發(fā)生很大移動(dòng)?？粗粗?，一個(gè)念頭在他腦中浮現(xiàn)?？ㄎ牡显S興奮異常，馬上趕回實(shí)驗(yàn)室，動(dòng)手改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置。他把一面小鏡子固定在石英絲上，再用一束光線照射這個(gè)小鏡子。小鏡子將光線反射到一根刻度尺上。這樣，只要石英絲有極微小的扭動(dòng)，反射光就會(huì)在刻度上有明顯的移動(dòng)，從而提高實(shí)驗(yàn)的靈敏度。

卡文迪許看到自己的實(shí)驗(yàn)有了可喜的進(jìn)展，心情十分激動(dòng)。1798年，他測出“萬有引力常數(shù)”，然后再按照萬有引力公式計(jì)算出地球重量為60萬億億噸。這與當(dāng)代科學(xué)家計(jì)算出的地球重量基本相同。

卡文迪許“稱地球”的愿望實(shí)現(xiàn)了，但這時(shí)他已是67歲高齡了。為了“稱地球”，他耗盡了幾乎一輩子的心血！