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第83章 四大基本力（第2页）

“直到一位名叫卡文迪许的科学家，设计出一个巧妙的扭秤实验。

再说这个试验之前，咱们先来看看米歇尔，他在剑桥大学研究磁力时发明了一种巧妙的方法可以观察到微小的磁力变化，他将条形磁铁用一根石英丝横吊起来，再用另一块磁铁去吸引它，这时石英丝就发生扭转，记录下扭转角度，待会只需要逐渐增大施加的力来总结扭转角度与力的关系，就可以得出刚才磁力的大小”

。

“基于这个实验，卡文迪许制作了一个轻便而结实的t形框架，并把这个框架倒挂在一根细丝上。

如果在t形架的两端施加两个大小相等、方向相反的力，细丝就会扭转一个角度，根据t形架扭转的角度，就能测出受力的大小”

。

“卡文迪许在t形架的两端各固定一个小球，再在每个小球的附近各放一个大球，因为万有引力，小球应该被吸引从而导致细丝扭转，为了测定微小的扭转角度，他还在t形架上装了一面小镜子，用一束光射向镜子，经镜子反射后的光射向远处的刻度尺，当镜子与t形架一起发生一个很小的转动时，刻度尺上的光斑会发生较大的移动。

这样，万有引力的微小作用效果就被放大了”

。

“现在力的大小有了，半径和质量直接测量就是了，那g值自然就算出来，根据这个实验，算出了历史上第一个万有引力常数g值——667x10（-11）n·2kg2”

。

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汉-张衡“天才啊！

如此简洁却又精妙绝伦的装置，竟然能够凭借这般简单的构造就计算出常量，太厉害了！”

张衡看完实验惊得直接站了起来，兴奋的在房内来回踱步，而后他灵光一现，“既然有了这个计算公式，如果我们能知晓地球的半径，那不就能够推算出地球的质量吗？”

想到此处，他的心跳愈发剧烈。

“没错，根据刚刚所讲述的力学方面的公式，我们完全可以通过实验测量出重力加速度从而得到力的数值。

然后，再依据太阳系模型，借助日食和月食等天文现象，便能够推导出地球的半径……哈哈，一定行得通！”

张衡越说越是兴奋，声音也不自觉地提高了几分。

此时的张衡已然沉浸在了自己的构想之中，无法自拔。

他仿佛看到了成功就在眼前，只要能够顺利采集到所需的数据，那么他完全可以计算出地球的质量。

而此时此刻，在天幕之下，许多其他的学者们同样也被这新奇的知识深深吸引，并产生了与张衡相似的念头。

他们或是埋头苦思设计着各种各样别出心裁的实验方案，或热烈地讨论着如何更好地去验证天幕中所提及的那些理论，一场轰轰烈烈的探索之旅正在悄然展开……陈勇：“既然都了解了四大力中的万有引力，其他几个也和你们讲讲，宇宙四大基本力分别是引力、电磁相互作用力、弱相互作用力、强相互作用力”

。

然而，引力和电磁力相对好一些，强、弱相互作用这种那就太难搞了，主要还是说引力和电磁力，另两个陈勇也是在简单讲了微观粒子的概念后带了几句，顺便放了个十分钟左右的科普视频。

天幕下，一堆人听着各种力，听着各种粒子，都绕懵了了，有一种陷入知识的海洋但是快要淹死的感觉了，以至于听到后面，完全被这段视频所搭配的宇宙背景，被那浩瀚的星空、璀璨的星云给吸引了，最后得出结论，宇宙竟是如此的宏伟壮观，至于知识，则是嗖一声划过去了。

在介绍了电磁力之后，陈勇举了个例子，陈勇：“木桌上有一杯子，木桌对杯子的支持力，从微观上看是构成木头的原子的外层电子和构成玻璃的原子的电子之间的排斥，宏观上就是木桌支撑住了杯子，这个支持力就是电磁力的一种表现。

同时维持木桌木板固体形状的，也是电磁力，电磁力使得粒子只能在相对固定的位置上振动，而不会像液体或气体那样自由移动”

。

“由此简单可得，如果一种材料其内部微观粒子的电磁相互作用较弱，那其提供的支持力会小，就像一块豆腐渣和一块石头的区别，我们回到重力坝的话题，重力坝要依靠自身质量来固定自己，但如果质量太大，坝体的底层可能会因为无法提供足够大的支撑力而把自己压垮。

因此，我们需要选择足够好的材料来建造大坝。