การทดลองของคาเวนดิช

การทดลองของคาเวนดิชได้ดำเนินการในปี ค.ศ. 1797-98 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษชื่อ เฮนรี คาเวนดิช เป็นครั้งแรกของการทดลองการวัดแรงของความโน้มถ่วงระหว่างมวลในห้องปฏิบัติการ และเป็นครั้งแรกเพื่อให้ได้ค่าที่ถูกต้องสำหรับค่าคงที่โน้มถ่วงสากล เพราะภายหลังจากการประชุมเกี่ยวกับหน่วยวัดแล้วในเรื่องการใช้ค่าคงที่โน้มถ่วงสากลไม่ปรากฏหลักฐานอย่างชัดเจนในงานของคาเวนดิชเลย แต่ผลที่ได้ถูกแสดงออกมาแต่ดั้งเดิมเป็นความถ่วงจำเพาะของโลกแทน

การทดลอง

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

หมายเหตุ

1. Boys 1894 p. 355
2. Encyclopædia Britannica 1910 p. 385 'The aim [of experiments like Cavendish's] may be regarded either as the determination of the mass of the Earth,...conveniently expressed...as its "mean density", or as the determination of the "gravitation constant", G'. Cavendish's experiment is generally described today as a measurement of G (Clotfelter 1987 p. 210).
3. Many sources incorrectly state that this was the first measurement of G (or the Earth's density); for instance: Feynman, Richard P. (2013) [1963]. "7. The Theory of Gravitation". mainly mechanics, radiation and heat. The Feynman lectures on physics. Vol. Volume I. Pasadena, California: California Institute of Technology. 7–6 Cavendish’s experiment. ISBN . สืบค้นเมื่อ December 9, 2013. {{}}: |volume= has extra text ((help)) There were previous measurements, chiefly Bouguer (1740) and Maskelyne (1774), but they were very inaccurate (Poynting 1894)(Encyclopædia Britannica 1910).
4. Clotfelter 1987, p. 210

อ้างอิง

• Boys, C. Vernon (1894). "On the Newtonian constant of gravitation". Nature. 50 (1292): 330–4. Bibcode:1894Natur..50..330.. doi:10.1038/050330a0.
• Cavendish, Henry (1798). "Experiments to Determine the Density of the Earth". ใน MacKenzie, A. S. (บ.ก.). Scientific Memoirs Vol.9: The Laws of Gravitation. American Book Co. (ตีพิมพ์ 1900). pp. 59–105. Online copy of Cavendish's 1798 paper, and other early measurements of gravitational constant.
• Clotfelter, B. E. (1987). "The Cavendish experiment as Cavendish knew it". American Journal of Physics. 55 (3): 210–213. Bibcode:1987AmJPh..55..210C. doi:10.1119/1.15214. Establishes that Cavendish didn't determine G.
• Falconer, Isobel (1999). "Henry Cavendish: the man and the measurement". Measurement Science and Technology. 10 (6): 470–477. Bibcode:1999MeScT..10..470F. doi:10.1088/0957-0233/10/6/310.
• "Gravitation Constant and Mean Density of the Earth". Encyclopædia Britannica, 11th Ed. Vol. 12. The Encyclopædia Britannica Co. 1910. pp. 385–389.
• Hodges, Laurent (1999). . คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2017-09-06. สืบค้นเมื่อ 2007-08-28. Discusses Michell's contributions, and whether Cavendish determined G.
• Lally, Sean P. (1999). "Henry Cavendish and the Density of the Earth". The Physics Teacher. 37 (1): 34–37. Bibcode:1999PhTea..37...34L. doi:10.1119/1.880145.
• McCormmach, Russell (1996). Cavendish. Philadelphia, Pennsylvania: . ISBN . {{}}: ไม่รู้จักพารามิเตอร์ |coauthors= ถูกละเว้น แนะนำ (|author=) ((help))
• Poynting, John H. (1894). The Mean Density of the Earth: An essay to which the Adams prize was adjudged in 1893. London: C. Griffin & Co. Review of gravity measurements since 1740.
•  บทความนี้ ประกอบด้วยข้อความจากสิ่งพิมพ์ซึ่งปัจจุบันเป็นสาธารณสมบัติ: Chisholm, Hugh, บ.ก. (1911). สารานุกรมบริตานิกา ค.ศ. 1911 (11 ed.). สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์. {{}}: |title= ไม่มีหรือว่างเปล่า ((help))