這幾天工作比較忙,昨天就連寫博文的時間也抽不出來了。但是又和朋友談論起科學,我還是覺得有話要說,今天,我便貼出一篇去年寫的‘舊文’,以供大家參考下一,原文如下:
昨天談了“光的二重性",本來今天應繼續,但今天我有其他工作要處理,寫這些論理的文字比較沉重。所以,今天不如就寫一點輕鬆的。
昨天提到牛頓和萬有引力定律,通常大師級的物理學家都會留下幾百年的‘手尾’。這就是說,由於他們超前,留下一個理論後,實驗科學家便‘有排’做了。
正如前文所述,萬有引力定律主要是來自天體(其實主要是月亮),實在,缺乏實驗驗證。所以,用實驗驗證萬有引力定律,一直都是實驗物理學家的理想,但做起來就非常困難。
難在那裏?要理解這個,先要理解萬有引力定律的結果。這個是我一直都不想說的。周紹祥以為E=mc^2就是相對論,這當然又是個一說就錯的例子。要知道,很多時,過程遠比結果重要,萬有引力定律當然可以總結成一公式,但這公式絶不是萬有引力定律的全部。但不說這公式,就很難再討論下去,所以,我還是說一說。
F=GMm/r^2
公式中
F:兩個質點的引力
G:萬有引力常數
M和m:質點的質量
r:兩個質點的距離
這就是說萬有引力定律說明了兩個質點的引力量。甚麼,兩個質點就有引力,那麼你就不是說,我們這兩個大男人走在一起也有引力,難道你不知道同性相斥嗎?性別是生物的問題。萬有引力祗是眾多影響兩個質點的力其中的一個,常識會叫它做‘重力’。
但是,但是,這尚有違常識,我們從來都感覺不到這個力啊。所以,離開了量化,就不是物理學,若我們把兩個大男人的質量和一般接觸距離放進公式裏計一計,我們便會發覺這個力簡直就是微乎其微,它比肌肉自然振動的力還不知小了多少個層級,我們絶對不可能感受到兩個男人之間的‘萬有引力’。
所以,難就難在這個‘量’字。理論上,祗要拿兩個足夠‘重’(又一次不精準)的東西放在附近,然後量度它們之間的引力,就不是可以驗證萬有引力定律嗎?絶對正確,但甚麼是足夠‘重’?
若我沒有記錯,應在二百多年前(我對年份,一點也不敏感),物理學家便找到這個足夠‘重’的東西。這東西是‘一座山’。沒錯,以當時的技術,要驗證萬有引力定律,便要有一座山的質量,其引力才足夠被準確量度。
但問題又來了,又如何量度這座山的質量呢?
第一步,由地質學家作出磡探和評估,盡量找一座地質較單一的山,然後估量其密度(density),這即每個標準體積的質量。
第二步,測量和計算這山的體積。當時,三角測量法經已出現,這個我們今天途經地盤,也可以見到有測量師‘望鏡’,其實,這技術已有幾百年的歷史。但這方法,每次祗可測量到一點的位置(平面座標)和高度。可以想像,要準確測定一座山的體積,必需要有數以十萬計的點。
於是,一大隊測量隊便浩浩蕩蕩地向他們的目標進發,但數據還是由一位科學家分析,測量員祗是給定每點的座標和高度,但就是有數以十萬計的點。如何處理這些數據呢?當然,想也不好想電腦,這是兩百年前的事!
終於說到今天的題目了,他就是在這個情況下,發明了“等高線”,這就是今天我們可以在平面地圖上,表達高度的方法。這就是把高度相同的點,用平滑曲線連在一起,他終有效地總結了這些測量資料,再經過複雜的計算後,他們終實證了‘萬有引力’定律!
從上面的故事,我們可以看到要付多少代價去驗證一個物理定律,但這可以即時為我們帶來甚麼回報呢?科學和技術在此便有很大差異,簡單來說,驗證了‘萬有引力定律'’又怎樣?真的,完全沒有即時的好處!因為,萬有引力定律的真正應用,要算到二十世紀六十年代開始的太空競賽。
中國到今天還是祗有技術,尚沒有科學!
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