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在遥远的十八世纪,卡文迪许是怎么精确测量出地球水密度的?

时间:2020-03-15 12:52:26 作者: 来源:51区未解之谜网 手机阅读

日本卡通片《一片》及其衍生作品中有一个人物名叫——卡文迪什,这个双重人格的人物也是自恋的历史上有一个叫卡文迪许的人物。与漫画和动画的虚拟世界相比,这个人在历史上的重新出现是由于一份沉睡了70年的手稿。他也被认为是历史上最伟大的实验物理学家这到底是怎么回事?

亨利·卡文迪许简介卡文迪许在

历史上,全名亨利·卡文迪许,生活在18世纪,生于1731年10月10日,死于1810年2月24日他是英国人。他经常和牛顿一起出现在我们的高中课本里,但是课本里没有他的肖像。然而,这个没有肖像的人的神秘远远超出了每个人的想象。因为物理学中著名的定律:欧姆定律和库仑定律都与这个人有关。

卡文迪许是个学生恶霸。他在剑桥大学彼得学院学习毕业后,他开始在父亲的实验室做助手,积累了大量的实验经验,也积累了更多的电学和化学研究知识,开始了他50年的实验之旅。1760年,卡文迪许被选为伦敦皇家学会的成员,1803年,他被选为法国科学院的18名外国成员之一。然而,他的成就并不仅仅与实验物理学家一致。

化学领域

1784,卡文迪许在一次偶然的实验中发现,单个金属和化学酸会发生反应,然后产生可燃气体后来,经过后人科学家通过他留下的手稿进行的实验,这种可燃气体被命名为氢。当时,科学界对氢有不同的理解。有些人甚至认为这是一种合成气体。卡文迪许坚持并实验通过排水和气体收集来收集氢气。并记录在他的手稿中,这种新气体的概念出现了。更重要的是,卡文迪什甚至已经确定了氢的密度,从而允许空气和氢合成水这对当时的科学界具有划时代的意义,因为当时人们普遍认为水是一种非常简单的元素,可以构成一切。卡文迪许的世界观证明了水是一种化合物。此后,他将空气和氢气混合,并用电火花进行了实验。最后,他发现氧气和氢气一起燃烧。当氢气完全燃烧时,只使用了五分之一的氧气。因此,他得出氢和氧的消耗比为2.02比1根据这个剧本,卡文迪什甚至得到了空气的成分:氧气占空气的20.833%,其余大部分是氮气。现代科学仪器已经能够得出空气中的氧含量高达20.95,而卡文迪什从18世纪以来就已经获得了很少的数据。

此外,卡文迪什还在随后的测试中发现,除了上述氢和氧之外,1/120的气体不会与其他物质发生反应,这些物质现在在化学上被称为稀有惰性气体然而,这个结论实际上是在100多年后被发现和证实的,这表明了卡文迪许是多么强大。

物理场在物理学中,卡文迪什可以被认为是最伟大的实验物理学家,因为他曾经做过著名的扭转平衡实验他用米切尔的扭转天平进行了实验,但经过他自己的改进,实验已经进行了25年,测量了地球的密度和质量,这是当时天文学中最受欢迎的实验之一。

贺首先把他改装的扭力天平放在一个封闭的房子里,并把一个大铁球和一个小铁球分别放在扭力天平的两端。在扭力天平的中间,有一根韧性好的钢丝系在支架上,钢丝上有一面小镜子。用平行光照射镜子,光斑被反射到标记的地方。通过记录实验数据,他计算出地球表面是每立方米5.841克,地球的密度是地球水的5.481倍。然而,现代仪器得出的结论是5.517,他的结论只有0.65253%的误差他还测定了重力常数,并计算了地球的质量。被称为第一个称地球的人此外,他还有欧姆定律和库仑定律为了得出这些结论,甚至用自己的身体作为实验工具,比如欧姆定律,就是他把自己的身体放在电流的两端,通过感知身体的反应强度,来获得电流的强度这些伟大的结论没有发表,因为他性格孤僻。直到19世纪末,也就是他去世70多年后,电工麦克斯韦才在他的实验室里发现了他的手稿,他的成就才公之于众。当时,他也被誉为“历史上最伟大的实验物理学家”。他直到八十岁才结束实验生涯。因此,他能够处理热学理论、热学、气象学、地磁等。他通过扭转平衡实验验证了牛顿万有引力定律,确定了地球的引力常数和平均密度,他是第一个分离氢的人,也是第一个从氢和氧化中合成水的人...他有太多的第一,他的成就与他的勤奋分不开。

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