ข้ามไปเนื้อหา

การทดลองของคาเวนดิช

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี

การทดลองของคาเวนดิช ได้ดำเนินการในปี ค.ศ. 1797 - 98 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษชื่อ เฮนรี คาเวนดิช เป็นครั้งแรกของการทดลองการวัดแรงของความโน้มถ่วงระหว่างมวลในห้องปฏิบัติการ[1] และเป็นครั้งแรกเพื่อให้ได้ค่าที่ถูกต้องสำหรับค่าคงที่โน้มถ่วงสากล[2][3] เพราะภายหลังจากการประชุมเกี่ยวกับหน่วยวัดแล้วในเรื่องการใช้ค่าคงที่โน้มถ่วงสากลไม่ปรากฏหลักฐานอย่างชัดเจนในงานของคาเวนดิชเลย แต่ผลที่ได้ถูกแสดงออกมาแต่ดั้งเดิมเป็นความถ่วงจำเพาะของโลกแทน[4]

การทดลอง

[แก้]

อุปกรณ์ที่สร้างขึ้นโดยคาเวนดิชเป็นความสมดุลของแรงบิดที่สร้างขึ้นจากก้านไม้ยาวหกฟุต (1.8 เมตร) ห้อยลงมาจากเส้นลวด, ที่มีเส้นผ่าศูนย์กลางขนาด 2 นิ้ว (51 มม.) มีน้ำหนัก 1.61 ปอนด์ (0.73 กก.) มีตะกั่วรูปทรงกลมติดอยู่ที่ปลายแต่ละข้าง ซึ่งมีอยู่ด้วยกันสองลูกโดยลูกใหญ่กว่ามีขนาด 12 นิ้ว (300 มิลลิเมตร) น้ำหนัก 348 ปอนด์ (158 กิโลกรัม) ลูกบอลตะกั่วลูกใหญ่กว่าจะตั้งอยู่ใกล้ลูกบอลตะกั่วที่มีขนาดเล็กกว่าประมาณ 9 นิ้ว (230 มิลลิเมตร) ที่ติดตั้งอยู่ห่างออกไปและที่จัดสร้างขึ้นในสถานที่ที่มีระบบกันสะเทือนที่แยกต่างหากเป็นอิสระออกจากกัน การทดลองนั้นจะวัดการดึงดูดของความโน้มถ่วงที่มีขนาดอันเบาบางระหว่างลูกบอลตะกั่วลูกเล็กและลูกบอลอีกลูกหนึ่งที่มีขนาดใหญ่กว่า

แสดงภาคตัดของส่วนของภาพวาดในแนวตั้งของเครื่องมือสร้างความสมดุลของแรงบิดของคาเวนดิชรวมถึงการสร้างในสิ่งที่มันจะสามารถถูกติดตั้งอยู่ได้ ลูกบอลขนาดใหญ่ถูกแขวนจากกรอบเพื่อให้มันสามารถหมุนไปอยู่ในตำแหน่งถัดไปเพื่อลูกบอลลูกเล็กโดยลูกรอกจากภายนอก รูปที่ 1 ของเอกสารงานวิจัยของคาเวนดิช
รายละเอียดแสดงให้เห็นแขนสมดุลของแรงบิด (m), ลูกบอลขนาดใหญ่ (W), ลูกบอลขนาดเล็ก (x) และกล่องแยกโดดเดี่ยว (ABCDE)

ลูกบอลสองลูกที่มีขนาดใหญ่กว่าถูกวางอยู่ในตำแหน่งสลับกันในแต่ละด้านของแขนที่ทำจากไม้ในแนวนอนของความสมดุล

ดูเพิ่ม

[แก้]

หมายเหตุ

[แก้]
  1. Boys 1894 p. 355
  2. สารานุกรมบริแทนนิกา ปี ค.ศ. 1910 หน้า 385 กล่าวว่า "เป้าหมาย [ของการทดลองเช่นของคาเวนดิช] อาจถือได้ว่าเป็นการหาค่ามวลของโลก...ซึ่งแสดงได้สะดวก...ในรูปของ "ความหนาแน่นเฉลี่ย" หรือเป็นการหาค่า "ค่าคงที่ความโน้มถ่วง" G" การทดลองของคาเวนดิชโดยทั่วไปในปัจจุบันถูกอธิบายว่าเป็นการวัดค่า G (คลอตเฟลเตอร์ ค.ศ. 1987 หน้า 210)
  3. แหล่งข้อมูลหลายแห่งระบุอย่างไม่ถูกต้องว่านี่เป็นการวัดค่า G (หรือความหนาแน่นของโลก) ครั้งแรก ตัวอย่างเช่น: Feynman, Richard P. (ค.ศ. 2013) [ค.ศ. 1963]. "7. ทฤษฎีแรงโน้มถ่วง". กลศาสตร์ รังสี และความร้อนเป็นหลักการบรรยายฟิสิกส์ของ Feynman. การบรรยายฟิสิกส์ของเฟย์นแมน. Vol. เล่มที่ 1. Pasadena, California: California Institute of Technology. 7–6 Cavendish’s experiment. ISBN 9780465025626. สืบค้นเมื่อ 9 ธันวาคม ค.ศ. 2013. {{cite book}}: ตรวจสอบค่าวันที่ใน: |accessdate= และ |publication-date= (help) ก่อนหน้านี้มีการวัดค่าอยู่บ้างแล้ว โดยส่วนใหญ่เป็นการวัดของ Bouguer (ค.ศ. 1740) และ Maskelyne (ค.ศ. 1774) แต่การวัดเหล่านั้นไม่แม่นยำมากนัก (งานของ Poynting ในปี ค.ศ. 1894)(สารานุกรมบริแทนนิกา ฉบับปี ค.ศ. 1910)
  4. Clotfelter ค.ศ. 1987, p. 210

อ้างอิง

[แก้]