10 от най-зашеметяващите научни експерименти
Проведено е проучване сред физици от САЩ и Западна Европа. Изследователите Робърт Крийз и Стоуни Бук ги помолиха да назоват най-красивите физически експерименти в историята. Игор Сокалски, изследовател в Лабораторията за високоенергийна неутринна астрофизика, кандидат на физико-математическите науки, разказа за експериментите, включени в челната десетка според резултатите от проучването на Криз и Бук. 1. Експериментът на Ератостен Киренски Един от най-старите известни физически експерименти, в резултат на който се измерва радиусът на Земята, е извършен през 3 век пр. Н. Е. От библиотекаря на известната Александрийска библиотека Ерастофен Киренски. Експерименталният дизайн е прост. По обяд, през лятното слънцестоене, в град Сиена (сега Асуан), Слънцето беше в зенита си и обектите не хвърляха сенки. В същия ден и по същото време в град Александрия, разположен на 800 километра от Сиена, Слънцето се отклонява от зенита с около 7 °. Това е около 1/50 от пълен кръг (360 °), от което се оказва, че земната обиколка е 40 000 километра, а радиусът е 6 300 километра. Изглежда почти невероятно, че радиусът на Земята, измерен по такъв прост метод, се оказа само с 5% по-малък от стойността, получена по най-точните съвременни методи, според уебсайта "Химия и живот". 2. Експериментът на Галилео Галилей През 17 век доминиращата гледна точка е Аристотел, който учи, че скоростта на падащото тяло зависи от неговата маса. Колкото по-тежко е тялото, толкова по-бързо пада. Изглежда, че наблюденията, които всеки от нас може да направи в ежедневието, потвърждават това. Опитайте се да освободите лека клечка за зъби и тежък камък едновременно. Камъкът ще докосне земята по-бързо. Подобни наблюдения доведоха Аристотел до заключението за основното свойство на силата, с която Земята привлича други тела. Всъщност скоростта на падане се влияе не само от силата на гравитацията, но и от силата на въздушното съпротивление. Съотношението на тези сили за леки предмети и за тежки предмети е различно, което води до наблюдавания ефект.
Италианецът Галилео Галилей постави под съмнение верността на заключенията на Аристотел и намери начин да ги провери. За да направи това, той хвърли едно топче и много по-лек куршум от наклонената кула в Пиза в същия момент. И двете тела имаха приблизително еднаква обтекаема форма, следователно, както за ядрото, така и за куршума, силите на въздушното съпротивление бяха незначителни в сравнение със силите на привличане. Галилей установява, че двата предмета достигат до земята в един и същи момент, тоест скоростта на падането им е еднаква.
Необходим беше много фин и чувствителен метод. Той е изобретен и приложен през 1798 г. от сънародника на Нютон Хенри Кавендиш. Той използва торсионна везна - рокер с две топки, окачени на много тънка струна. Кавендиш измерва изместването на кобилицата (въртене), когато се приближава към топките на баланса на други топки с по-голяма маса. За да се увеличи чувствителността, изместването се определя от светлинните лъчи, отразени от огледалата, монтирани върху топките на кобилицата. В резултат на този експеримент Кавендиш успя доста точно да определи стойността на гравитационната константа и за първи път да изчисли масата на Земята.