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野马思维:轻松称重地球

时间:2023-11-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:让思维自由挥洒卡文迪许的思维有一个宝贵的东西:没有固有的概念、成规的限制,敢于横冲直撞,想到就做,敢闯敢试。因此,我们要学一学野马,让思维在自由的原野上“横冲直撞”一下。他给自己提出了一个大胆的课题:称出地球的重量。他像一个小马驹闯进了一片丛林,横冲直撞,他的思维毫无顾忌和阻碍。就这样,卡文迪许第一次称到了地球的重量。多年以后,一个实验让人们对“横冲直撞”4个字再次刮目相看。

野马思维:轻松称重地球

让思维自由挥洒

卡文迪许的思维有一个宝贵的东西:没有固有的概念、成规的限制,敢于横冲直撞,想到就做,敢闯敢试。因而他跑到了众多科学家的前面,第一个称出了地球的重量。

哥白尼之前,“地心说”统治着天文学界:在爱因斯坦发现相对论之前,牛顿万有引力似乎“完美无缺”……大家的思维因有了一个现成的结论,而变得循规蹈矩,不再去八面出击。后来,哥白尼和爱因斯坦“横冲直撞”,前者发现了“地心说”的错误,后者发现了万有引力的局限。因此,我们要学一学野马,让思维在自由的原野上“横冲直撞”一下。

地球是人类的母亲。作为地球的儿子,人类早就渴望了解母亲的身世,也想知道地球的模样,包括她的半径与重量。古希腊科学家用巧妙的方法测出了地球的半径约有6400多公里。那么地球的重量又是多少呢?

地球如此巨大,如此沉重,要想用普通的秤来秤出地球的重量,那实在是天方夜谭。第一,世界上没有这样一杆能称得起地球的巨秤,而且谁也无法制造秤得起地球的秤来。第二,就算有了这样一杆秤,又有谁能像在菜市场上称黄瓜、番茄那样称出地球的重量?就算是有了一个力大无穷的人能提得起地球。他总不可能站在地球上称地球吧?

许多科学家在碰到地球的重量这个问题时,不是绕过去,就是掉头而返。他们不是不想知道,也不是没有做出过努力,而是在碰壁之后得到了一个结论:人类暂时还没有能力称量地球。

这个结论固化了人们的思维,大家不再对地球的重量感兴趣,偶尔看一眼,便摇头而去。

1750年,英国19岁的科学家卡文迪许向这个难题挑战。他给自己提出了一个大胆的课题:称出地球的重量。

卡文迪许是个毛头小伙子,他不知道别人为这个问题伤了多少脑筋,也不知道大家曾经试用了什么方法。他像一个小马驹闯进了一片丛林,横冲直撞,他的思维毫无顾忌和阻碍。

在思维的冲撞中,卡文迪许想到了牛顿的万有引力。

根据万有引力定律,两个物体间的引力与两个物体之间的距离的平方成反比,与两个物体的重量成正比。这个定律为测量地球提供了理论根据。卡文迪许想,如果知道了两个物体之间的引力,知道了两个物体之间的距离,知道了其中一个物体的重量,就能计算出另一个物体的重量。

这在理论上是完全成立的。但是,实际测定中,还必须先了解万有引力的常数K。当时还不知道这个常数的值,这样,即使其他几个因子都知道了,也难以计算出地球的重量。因此,要称地球重量,必须先测出引力常数。

卡文迪许通过两个铅球来测定它们之间的引力,然后计算出引力常数。两个普通物体之间的引力非常小,不容易精确地测出。要精确地测出它们之间的引力,必须使用很精确的装置。当时人们测量物体之间引力的装置是弹簧秤,这种秤的灵敏度太低,不能达到实验要求。引力常数测不准,地球的重量就测不准。

卡文迪许利用细丝转动的原理设计了一个测定引力的装置,细丝转过一个角度,就能计算出两个铅球之间的引力,然后把引力常数计算出来。但是,这个方法仍以失败告终了,因为两个铅球之间的引力太小了,细丝扭转的灵敏度还不够大。只有将灵敏度进一步提高,才能测出两个铅球之间的引力,计算出引力常数。

现在,测量地球重量的一大关键就是灵敏度问题。卡文迪许为这个问题绞尽了脑汁,想了好几种办法,但是,结果都不怎么理想。

有一次,他正在思考这个问题,突然看到几个孩子在做游戏。其中有个孩子拿着一块小玻璃在玩着光斑的游戏。那个孩子把小镜子对着太阳,把太阳光反射到墙壁上,产生了一个白亮的光斑。小孩子用手稍稍地移动一个角度,光斑就相应的移动很大的距离。卡文迪许看到这里,猛然醒悟,这不就是一个距离的放大器吗?灵敏度不可以通过它来提高吗?

孩子的玩具使卡文迪许受到启发。他在测量装置上也装上了一面小镜子,细丝受到另一个铅球的微小的引力,小镜子就会偏转一个很小的角度,小镜子反射的光就转动到一个相当大的距离。利用这个放大的距离,就能很精确地知道引力的大小。

卡文迪许用这个放大的装置精确地测出了两个引力常数,再次测出一个铅球与地球之间的引力,根据万有引力公式,很快就把地球的重量计算出来了。

就这样,卡文迪许第一次称到了地球的重量。

人们用陌生而又敬佩的眼光打量着这个野性十足的青年人。同时也在思考着这样一个问题:为什么青年人能够跑到众多科学家的前面?

大家最后得出这样一个结论:卡文迪许的思维有一个宝贵的东西:没有固有的概念、成规的限制,敢于横冲直撞,想到就做,敢闯敢试。

多年以后,一个实验让人们对“横冲直撞”4个字再次刮目相看。(www.xing528.com)

这个实验是由美国康奈尔大学的威克教授做的。他把几只蜜蜂放进一个平放的瓶中,瓶底向光;蜜蜂们向着光亮不断冲击,不断碰壁,最后停在光亮的一面,奄奄一息;然后在瓶子里换上几只苍蝇,时间不久,所有的苍蝇都掉头从瓶口飞出去了。原因是它们多方尝试——向上、向光、背光,碰壁之后立即改变方向,虽然免不了多次碰壁,但最终总会飞向瓶颈,从瓶子中逃出。

威克教授由此总结说:“横冲直撞要比坐以待毙高明得多。”

一位犹太富豪走进一家银行,到了贷款部前,举止得体地坐下来。

“请问先生,您有什么事情需要我们服务吗?”贷款部经理一边小心地询问,一边打量来者的穿着打扮:名贵的西服,高档的皮鞋,昂贵的手表,还有镶嵌着宝石领带夹子……显然是一位很有实力和修养的人。

“我想借点钱。”

“完全可以,您想借多少呢?”

“一美元。”

“只借一美元?”贷款部经理惊愕了。

“我只需要一美元。可以吗?”

“当然,只要有担保,借多少,我们都可以照办。”

“好吧。”犹太人从豪华的皮包里取出一大堆股票国债债券等放在桌上:“这些作担保可以吗?”

经理清点了之后说:“先生,总共50万美元,做担保足够了。不过,先生,您真的只借一美元吗?”

“是的。”犹太富豪不露声色地回答。

经理干脆地说:“好吧,请到那边去办手续吧,年息6%,只要您付出6%的利息,一年后归还,我们就把这些股票、国债、债券等都还给您……”

“谢谢……”犹太富豪办完手续,便从容离去。

一直在一边冷眼旁观的银行行长怎么也想不明白,一个拥有50万美元的人,怎么会跑到银行来借一美元呢?

他从后面追了上去,大惑不解地说:“对不起,先生,可以问您一个问题吗?”

“你想问什么?”

“我是这家银行的行长,我实在弄不懂,你拥有50万美元的家当,为什么只借一美元呢?要是您想借40万美元的话,我们也会很乐意为您服务的……”

“好吧!既然你非要弄个明白,那我就把实情告诉你。我到这儿来,是想办一件事情,可是随身携带的这些票券很碍事,不方便。我到过几家金库,要租它们的保险箱,租金都很昂贵。我知道贵行的保安很好,所以嘛,就将这些东西以担保的形式寄存在贵行了。由贵行替我保管,我还有什么不放心呢!况且利息很便宜,存一年才不过6美分……”

既有头脑又有金钱的人是幸运的,因为他能用头脑支配金钱。只有金钱而没有头脑的人是不幸的,因为他的头脑只能被金钱所支配。文无定体,商无定市。经商斗智,善谋者胜。

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