在物理学的历史长河中,万有引力定律的提出标志着人类对自然界的认知迈出了重要一步。然而,在牛顿发现这一伟大定律之后的一个多世纪里,科学家们一直在努力解决一个关键问题:如何精确测定引力常量G的数值?
直到1798年,英国物理学家亨利·卡文迪许成功设计并实施了著名的卡文迪许扭秤实验,才首次实现了对G值的准确测量。这项实验不仅验证了万有引力定律的真实性,还为后续研究提供了基础数据支持。
卡文迪许实验装置由一根水平横梁和两端悬挂的小铅球组成。当两块大质量铅球靠近时,它们之间的引力作用会使横梁发生微小偏转。通过精密仪器记录下这种变化,并结合已知参数计算出G的具体数值。
这个实验方法巧妙地利用了杠杆原理来放大效应,使得原本极其微弱的引力作用变得可测。此外,他还采取了一系列措施减少外界干扰因素的影响,如温度变化、气流等可能带来的误差。
卡文迪许得出的结果非常接近现代公认的G值范围。他的工作不仅解决了长期困扰科学界的问题,也为后来发展起来的各种精密测量技术奠定了理论和技术基础。
总之,“引力常量的测量——卡文迪许扭秤实验”是物理学史上一次里程碑式的成就。它展示了人类智慧与创造力相结合所能达到的高度,并激励着一代又一代科学家继续探索未知领域。