您现在的位置:主页 > 高考复习 > 物理复习 > 物理学史 > 文章正文

“最美丽”的十大物理实验

时间:2009-11-02 11:36 来源:互联网 作者:转载 点击:

  最美丽的十大物理实验  最简单的仪器和设备,发现了最根本、最单纯的科学概念,这些抓住了物理学家眼中最美的科学之魂的实验,就像

  最美丽的十大物理实验

  最简单的仪器和设备,发现了最根本、最单纯的科学概念,这些抓住了物理学家眼中最美的科学之魂的实验,就像是一座座历史丰碑一样,人们长久的困惑和含糊顷刻间一扫而空,对自然界的认识更加清晰。

  罗伯特克瑞丝是美国纽约大学石溪分校哲学系的教员、布鲁克海文国家实验室的历史学家,他最近在美国的物理学家中作了一次调查,要求他们提名历史上最美丽的科学实验。9月份出版的《物理学世界》刊登了排名前10位的最美丽实验,其中的大多数都是我们耳熟能详的经典之作。令人惊奇的是这十大实验中的绝大多数是科学家独立完成,最多有一两个助手。所有的实验都是在实验桌上进行的,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。

  从十大经典科学实验评选本身,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。

  《物理学世界》对这些实验进行的排名是根据公众对它们的认识程度,排在第一位的是展示物理世界量子特征的实验。但是,科学的发展是一个积累的过程,9月25日的美国《纽约时报》根据时间顺序对这些实验重新排序,并作了简单的解释。

  埃拉托色尼测量地球圆周长

  古埃及的一个现名为阿斯旺的小镇。在这个小镇上,夏日正午的阳光悬在头顶:物体没有影子,阳光直接射入深水井中。埃拉托色尼是公元前3世纪亚历山大图书馆馆长,他意识到这一信息可以帮助他估计地球的周长。在以后几年里的同一天、同一时间,他在亚历山大量了同一地点的物体的影子。发现太阳光线有轻微的倾斜,在垂直向偏离大约7度角。

  剩下的就是几何学问题了。假设地球是球状,那么它的圆周应跨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。因此地球周长应该是25万个希腊运动场。今天,通过航迹测算,我们知道埃拉托色尼的测量误差仅仅在5%以内。(排名第七)

  伽利略的自由落体实验

  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得快,因为伟大的亚里士多德已经这么说了。伽利略,当时在比萨大学数学系任职,他大胆地向公众的观点挑战。著名的比萨斜塔实验已经成为科学中的一个故事: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。伽利略挑战亚里士多德的代价也许使他失去了工作,但他展示的是自然界的本质,而不是人类的权威,科学做出了最后的裁决。(排名第二)

  伽利略的加速度实验

  伽利略继续提炼他有关物体移动的观点。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,并用水钟测量铜球每次下滑的时间,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,因为存在恒定的重力加速度。(排名第八)

  牛顿的棱镜分解太阳光

  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,后因躲避鼠疫在家里呆了两年,再后来顺利地得到了工作。当时大家都认为白光是一种纯的没有其他颜色的光(亚里士多德就是这样认为的),而彩色光是一种不知何故发生变化的光。

  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,在墙上被分解为不同颜色,后来我们称作为光谱。人们知道彩虹的颜六色,但是他们认为那是因为不正常。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。(排名第四)

  卡文迪许扭矩实验

  牛顿的另一伟大贡献是他的万有引力定律,但是万有引力到底多?(责任编辑:www.360gaokao.com)

特别说明:由于各方面情况的不断调整与变化,360高考网所提供的所有考试信息仅供参考,敬请考生以权威部门公布的正式信息为准。如有出入,欢迎大家予以指正!

挑错 】【推荐】【打印

网友意见留言板
关于我们| About 360gaokao | 服务条款 | 广告服务 | 招聘 | 客服中心 | 网站导航
Copyright © 1998 - 2009 360gaokao. All Rights Reserved
360高考网 版权所有