第一百三十二章 《关于本章含有大量科普因此建议谨慎订阅的那些事儿》

    说道历史上贡献不符合名气的科学家，很多人的脑海中可能同时冒出一个名字：

    特斯拉。

    但实际上。

    特斯拉虽然能力很强，但远远没有传闻中接近神明那么离谱。

    比如“爱因斯坦代表了人类的上限，而特斯拉则是神明下限”这种话，完全就是没有任何根据的yy。

    如今的特斯拉，其实是被高度黏贴、神话甚至妖魔化过的。

    通俗点说就是被造成了神。

    特斯拉第一次出现在公众视野中，应该要归结于科教频道在2009年的一部纪录片：

    《科学超人：尼古拉·特斯拉》。。

    这部纪录片堪称后来的万恶之源，以严肃的口吻为特斯拉的各种谣言背书，给很多人留下一个固有的刻板现象。

    然后15年这部片的导演、编剧和制片都移民了。

    到了现在。

    这些谣言已经多到咱们都没法辟谣的程度。

    这种情况已经远远超过了‘智商税’可以描述的程度，部分——注意是部分对特斯拉的描述，甚至可以算是反智的程度。

    这样说吧。

    如今与特斯拉有关的百度词条中，有一半以上都是谣言。

    比如传闻在1912年（另一说是1915年），由于特斯拉和爱迪生在电力方面的贡献，两人被同时授予诺贝尔物理学奖。

    但是两人都拒绝领奖。

    理由是无法忍受和对方一起分享这一荣誉。

    一些营销号以这个传闻为模板，宣称诺贝尔物理学奖自创立开始的头三十年间，特斯拉一个人就被评选获奖九次，又与爱迪生一起二次。

    而他则把这十一次的诺贝尔奖全部让贤，神明看不上凡人的殊荣。

    但实际上别说后面的那十一次了，连最开始的那词都是虚构的：

    1912年诺贝尔物理学奖授予的是尼尔斯·古斯塔夫·达伦，1915年诺贝尔物理学奖授予威廉·亨利·布拉格和威廉·劳伦斯·布拉格。

    纵观特斯拉一生。

    他只在1937年获得了诺贝尔物理学奖提名。

    这也是他人生中唯一的一次提名，并且没有获奖，更别提拒接了。

    类似的谣言多如牛毛，数都数不清楚。

    完全是凭空捏造的虚假消息，或者就是把别人的贡献扣到了特斯拉的身上。

    奈何由于信息壁垒的问题，这种缝合说法被很多不明就里的人相信了，并且持续到了现在。

    另一个特斯拉被神化的原因则在于爱迪生，因为这位大发明家曾经干过两件很没节操的事儿：

    第一是用交流电电死了一头大象，还用自己发明的摄像机拍成影片到处播放炫耀，这段视频到今天依然能在网上找到。

    第二则专门发明了用交流电驱动的电椅，并且说服政府用电椅作为执行死刑的工具。

    这玩意儿杀人过程极其残酷，就是把人浑身上下绑上线圈，然后活生生用电噼里啪啦劈死。

    有这两个洗不掉的污点在，所以对特斯拉的反向宣传效果非常不错。

    客观来说。

    特斯拉算不上一个顶级的基础科学家，但可以算一个顶级应用科学家或工程师。

    基础科学家与应用科学家的最大区别，就是基础科学发现的是宇宙自然规律，是最原创的发现和研究成果。

    也是一切发明创造的基础,    比如小牛,    爱因斯坦,    现在的杨老都是这类人。

    应用科学家或工程师，则是把基础科学理论变成实用的技术。

    他们的目的是发明创造出新的工具或提升生产水平，用于社会生产和生活。

    总而言之。

    特斯拉在人类物理学史上的地位不能忽视,    把他贬低的一文不值的言论倒也没啥必要，搁在现代获得一两个诺奖肯定是绰绰有余的。

    但也绝不应该把他塑造成一个神,    这对很多真正有贡献的先贤来说是不公平的,    对科研圈也是有害的。

    而比起特斯拉。

    有一个人其实更适合‘被埋没’这三个字的定义。

    这人便是......

    卡文迪许。

    卡文迪许,    这是一个大家耳熟能详，但又有些陌生的人物。

    很多时候。

    动漫《海贼王》同名角色的传播度,    都要比这位现实人物高得多。

    大多数人对他的印象，一般只停留在他用扭秤测出了引力常量，甚至一些鲜为人同学早就忘了这事儿。

    但事实上呢。

    这位神人隐藏之深远超所有人想象。

    且问一个问题：

    如果你有机会发现欧姆定律、库仑定律等能载入史册的成果,    你会怎么做？

    想必大多数人的选择都是将他们公布,    享受这个盛名一直到身死吧。

    但卡文迪许却不一样,    他的做法是......

    让这些理论烂在了手稿里,    至死都未曾发表，这你敢信？

    实话实说。

    哪怕是徐云自己在读博士那会儿知道这事情的时候,    心中都产生过一丝怀疑。

    奈何为这事儿作证的人来头实在太大太大了，大到堪称人类历史上最最顶尖的大佬之一：

    他叫做麦克斯韦。

    也就是那个写出了麦克斯韦方程组、奠定了现在电磁场理论基础、没有他甚至可以说不会有手机，同时私德也堪称模范的究极大佬。

    19世纪末。

    麦克斯韦应邀兴建卡文迪许实验室时,    他本人亲自在卡文迪许留下的箱子里，发现了20捆尘封的神秘手稿。

    当然了。

    后世有些人为了添加神秘色彩,    把箱子描述成了一个需要解开某些题目才能开启的密码箱。

    在卡文迪许死后的几十年里，只有麦克斯韦能解开这个谜团。

    不过遗憾的是。

    麦克斯韦的开启方式并没那么玄乎,    只是用了一些物理手段罢了：

    用斧头砸断了箱锁。

    这些手稿现存在大不列颠博物馆的珀西瓦尔·大卫德收藏馆6号陈列室里，卢浮宫早些年甚至还为此和不列颠博物馆撕过逼。

    当时卢浮宫认为这是麦克斯韦发现的手稿,    因此应该由卢浮宫收藏。

    大不列颠博物馆则表示，你个搞文艺的博物馆看得懂个戟巴物理手稿，拒绝了这个要求。

    而根据手稿记录。

    在1772-1773年间。

    卡文迪许作了一个名叫双层同心球的实验。

    这个实验第一次精确测出电作用力与距离的关系，指数偏差不超过0.02。

    后来法国人库伦通过实验验证了他的发现，从此关于电荷间的受力规律被称作库伦定律。

    而与库伦的扭秤实验相比，卡文迪许的同心球实验不但更早，而且还要更精确。

    虽然说后世的测量精度已经到了10的-16次方量级,    但用的也依然是卡文迪许的实验原理。

    如果他把这个成果发表的话，我们今天见到的库伦定律可能就要换名字了。

    另外。

    卡文迪许还第一个提出了电势的概念，指出了电势与电流的正比关系。

    由于当时没有测定电流的仪器，卡文迪许就把自己的身体当做了实验仪器。

    根据身体的麻木感觉来估计电流的强弱,    发现了导体两端的电势(差)与通过它的电流成正比。

    这也就是我们物理课本电学章节中的欧姆定律。

    同时卡文迪许与法拉第共同主张：

    电容器的电容会随其介质不同而改变，与插入平板中的物质有关。

    他也据此提出了介电常数的概念。

    并且因为做了太多的电学实验，他还提出每个带电梯的周围都有“电气”，这与电场理论是很接近的。

    够牛叉了不？

    这还没完呢：

    在一次偶尔的实验中，卡文迪许意外发现了一个情况：

    一些金属与酸反应，会产生一种“可燃空气”。

    这种“可燃空气”，就是氢气。

    只是当时对于这种反应生成的气体还没有普遍的认识，罗伯特·波义耳统一称所有的生成气体为“人工空气”。

    但卡文迪许却不认同。

    他坚持认为这就是一种新的物质。

    于是他便用现在最常用的排水集气法，收集到了一些氢气。

    经过干燥和纯化处理后，他成功测定了氢气的密度。

    当然了。

    这个实验最重要的并不是测定氢气密度，而是发现两种气体混合竟生成了水。

    这在当时可引起了不小的争论，因为化学界普遍地认为，水是组成万物的元素之一：

    当时的“四元素说”，包括水、土、气、火，认为水已经没法再分解了。

    卡文迪许甚至因此被剥夺了部分爵位，年收入顿时骤减到了相当于现在的五六千万。

    嗯，五六千万。

    真是个悲伤的故事——卡文迪许出生在一个大家族，由于站队选对了的缘故，基本上和财阀无异，所以卡文迪许才能做那么多的实验。

    更让人意想不到的是。

    卡文迪许还发现空气中约有1/120的气体几乎不发生反应，这也就是稀有惰性气体。

    而惰性气体是啥时候真正被发现的呢？

    答案是卡文迪许嗝屁一百多年后：

    1895，拉姆塞用钇铀矿发现了氩气，并证实了卡文迪许当年的天才推测。

    而除了以上诸多贡献之外。

    卡文迪许最出名的便剩下了扭秤实验。

    不过说来比较有意思。

    反倒是卡文迪许最著名的这个扭秤实验，偏偏被世人误解了。

    他用的扭秤实际上是米歇尔设计的，也就是先前提过的米歇尔神父，卡文迪许并不是真正的发明人。

    米歇尔去世后，装置几经易手，方才送到卡文迪许手中。

    接着卡文迪许将装置进行了几番精细的改造，才开始了进行长达25年的测量。

    而且值得一提的是。

    他用扭秤测量的也不是什么引力常数。

    他其实是打算为当时热门的天文学研究去测定地球的密度和质量，同时验证引力存在罢了。

    这个实验的操作方式并不复杂：

    首先在静止状态下用光线照射小镜子，光便会被反射到一个很远的地方。

    这时立马标记光被反射后出现光斑的位置。

    随后物体之间有引力，因此只要在扭秤边上的两个铁球a、b附近，再放置两个质量一样的铁球c和d。

    那么a就会和c之间产生引力f1，b和d之间便会产生引力f2。

    两股引力的大小不同，有些类似后世的拔河。

    所以此时的扭秤便会微微偏转，反射的远点也会移动较大的距离。

    根据卡文迪许的实验记录。

    他测算出的地球密度为水密度的5.481倍，也就是5.481克每立方厘米。

    这与现今21世纪的数据相比，仅有0.65%的误差。

    至于万有引力常数g，卡文迪许其实并没有计算出来，毕竟那时候的认知体系依旧没有完全健全。

    但他的实验记录中，计算g的数据已经相当齐全了，却是只是一个概念认知而已。

    就算是现在的高中生，都能轻易地就能够算出引力常数，而且相当精准。

    所以后世人们为了纪念这位伟大的实验物理学家，最终还是决定将测出引力常数g的头衔授予了卡文迪许。

    其实以卡文迪许的才学，如果他选择将成果公布，他的名气肯定比现在要大得多。

    如果非要找原因的话。

    大概是因为上帝在描绘他的智慧上花费了过多的笔墨，以至于无法给他绘出更美好的性格吧。

    比如他虽腰缠万贯，却常年只穿着一件褪色的天鹅绒大衣，戴着过时的三角帽。

    性格孤僻、沉默寡言的他，几乎不敢与陌生人和异性交谈。

    就连与自己聘来的管家沟通，他也只通过传纸条等方式来避免尴尬。

    他是伦敦银行最大的储户，但他对财产却完全不管不问。

    几十年间，都只让投资顾问购买同一种股票，至死不变。

    仆人的父母发烧，他直接给了相当于后世三十万的医药费。

    并且他还不止一次的在与友人的信件中吐槽过钱太多，不知道到底该怎么花。

    其实类似卡文迪许的大佬历史上也并不少，例如高斯也是一个很典型的例子。

    高斯死后留下一堆手稿没发表，此后的50年，谁能解释他的手稿谁就是大牛。

    视线再回归原处。

    整个卡文迪许扭秤实验的核心，说白了就两个字：

    放大。

    卡文迪许在实验中一共使用了三次放大：

    一是变力为力矩，放大了力。

    二是利用几何光学中，平面镜转动θ，反射光线转动二倍θ这一定律，放大了角度。

    三是利用变角位移为线位移，用尺子测出反射光照射点的位移，计算转动角，放大了宏观位移。

    这三次放大就是这个实验的创新之处。

    诚然。

    以徐云目前能找到的工具而言，在北宋搞扭秤实验可能存在较大误差。

    但别忘了。

    他和卡文迪许的目标也是有差距的：

    卡文迪许搞扭秤实验首先是为了验证万有引力，其次则是通过数据计算地球的密度和质量，收集的信息同时也能推导出引力常量。

    而眼下的徐云只需要将现象给还原出来、证明物体之间有引力就行了，并不需要计算具体数值。

    至于实验所需的细长光线也不难：

    后世一些营销号在介绍卡文迪许实验的时候说他用的是激光，看起来好像没啥问题。

    但只要你对科技史有所了解就会知道：

    激光的原理是爱因斯坦在1916年才发明的。

    因此卡文迪许真正的操作，是先将设备转移到一间阴暗的房间里，固定好位置。

    然后用w0x2θ0=w0'x2θ0'=2λ/π的发散角与光斑半径反比关系为设计基础，简单制作一个玻璃透镜就能搞定。

    一刻钟后。

    整套设备被调试完毕。

    徐云让谢老都管站在屋外，身边的地面上插着一跟类似自拍杆的器具。

    器具顶部则固定着透镜，透镜可以简单的进行转动。

    又过了几分钟，徐云说道：

    “老都管，可以开始了。”

    谢老都管点点头，也没对徐云指挥自己有啥意见：

    “明白。”

    随后他按照徐云之前的嘱咐，缓慢的转动透镜，开始校正起了光线。

    徐云的目光则停留在了镜子上，紧紧盯着光线的变动。

    过了一会儿，他忽然道：

    “停！就是这个位置！”

    谢老都管连忙停止了转动。

    接着徐云转过身，又对小赵说道：

    “简王殿下，麻烦你去墙上用粉笔标注一下光斑的位置。”

    小赵乖乖拿起粉笔，走到墙边。

    在反射光斑的位置上划了个拇指大小的白点：

    “王公子，这样可以吗？”

    徐云朝他点了点头，随后对老苏道：

    “老爷，轮到咱们了。”

    老苏见说撸起袖子，从桌上拿起了一个铁球，靠近了扭秤左边的小铁球附近。

    徐云则拿起另一个铁球，靠近了右边的大铁球。

    而随着铁球的靠近，某些肉眼不可见的改变发生了。

    片刻不到。

    墙边的小赵顿时瞳孔一缩，惊诧道：

    “少师公，光斑.....移动了！”

    老苏闻言一愣，转身对边上的小李一招手：

    “清照，你替我拿着这颗球。”

    简单将球交接给小李后，老苏快步赶到了墙边，仔细查看起了光斑。

    只见此时此刻。

    光斑已经从被粉笔标注的位置下方消失，转而挪动到了.....

    大概一尺长的另一侧！

    老苏的心头顿时狠狠一抽。

    在实验开始前，他曾经亲自检查过那四个铁球。

    他可以保证，铁球之间不存在任何的磁极吸引，屋子里也没有哪怕一丁点儿的风。

    同时在实验过程中，徐云和他也没有触碰到扭称。

    因此理论上来说。

    整个扭秤组合始终都处于一个平衡静止的状态，不可能会因着铁球的靠近而产生形变。

    也就是说......

    经过某种技巧性的放大后，他们切实见证了物体之间存在的......

    引力！

    这个概念对于老苏的冲击，要远高于重力的解释——毕竟老苏...或者说不少先贤早就对物体会落下的情况产生过好奇，并且提出过猜想。

    虽然提出的猜测与重力有些出入，但这种力的本质还是相近的。

    只不过地心最深处，不存在某种真实的特殊土壤靠着磁力在吸引物体罢了。

    因此重力的释义虽然和老苏的认知有些冲突，但也没到三观崩灭的地步。

    而眼下这个实验，证明的却是地面上任意两个物体之间——可能是人和人，可能是物和物，也可能是人和物，彼此之间都存在一股微弱但切实存在的吸引力！

    这是一个从古至今没有任何人提及过的设想！

    重力的概念就好比在后世，你和网恋对象在今天的情人节奔现了，并且打算在朋友圈秀波恩爱。

    结果见面后你发现对方是p图怪，颜值和照片相差了十万百千里，三围都是120，身高160体重160。

    这种精神冲击虽然有些大，但无论如何不至于让你疯到抓狂。

    而引力的概念却不一样。

    它自己不是p图怪的范围了，相当于你奔现后发现自己老婆是个6米高的骷髅！

    这种级数的精神冲击，一般人估计很容易发生三观崩塌，甚至活生生被吓死。

    但另一方面。

    这也是明摆在所有人面前的事实，哪怕你真被吓死了，也没法改变它确实存在的性质。

    想到这儿。

    老苏不由抬起头，看向了屋外的光源。

    此时此刻。

    这个细微的光源犹如一道入口，微微将世界的真相敞开了一个缺角......

    那是一个他过去数十年里，都未曾想到与触及的领域......

    随后他强迫自己平复了一番心绪，没去管同样震撼的小李和小赵，转而对徐云问道：

    “小王，若是老夫所记不错，你此前似乎说过......

    我们脚下的大地与世间星辰，尽皆都是圆形？”

    徐云点了点头，答道：

    “没错。”

    听到这番话，老苏的眼中顿时泛起了一阵光芒。

    他的语气中甚至带上了一丝期许：

    “既然引力都可靠实物证明，那么小王，星辰为圆心的说法，你可有实据佐证？”

    徐云沉默片刻，依旧点了点头：

    “有。”

    ...........

    注：

    很久没写这种正经的科普章节了，其实写的还挺累的，毕竟要为自己说的话负责，不能胡乱去编造或者黑人....

    科普章节上本书写过几次，反响还不错，新读者可以放心，这种大篇幅科普章节出现的次数不会很多，大概间隔十几万章才会出现一次。