卡文迪许扭秤和库仑扭秤

一、地球密度的估算

卡文迪什根据牛顿万有引力常数定律测量了地球的密度，然后计算了地球的密度。他的指导思想非常简单，用两个大铅球把它们拉近两个小球。球之间的相互吸引是从悬挂球的金属丝的扭转角度来测量的。根据万有引力定律，可以找到常数g。根据卡文迪许的许多实验，估计地球的平均密度是水的5.481倍(当前值为5.517，误差约为0.65253%)，万有引力常数(他测得的G为(6.754±0.041)×10N·m & SUP 2；/kg & sup 2；该值与现代值(6.6732±0.0031)×10n m & sup 2；/kg & sup 2；，几乎一样，计算了地球的质量。被称为第一个称地球的人。

卡文迪什验证万有引力定律的实验使用了他自己设计的“扭转天平”作为工具，后世称之为著名的“卡文迪什实验”。

二。后世关于卡文迪什G值测量的历史争论

值得一提的是，卡文迪什从万有引力常数计算地球密度的上述说法是完全错误的。卡文迪什利用球和地球之间的比例关系来测量地球的质量，从而获得地球的平均密度。没有使用G的值，万有引力常数G也没有间接或直接出现在任何地方。这也是我国物理教学中常见的谬误。保留上述错误描述的原因是对前条目编辑的蔑视，他只关心复制，而不研究数据本身。事实上，从科学史的角度来看，卡文迪什可以说没有得到G。当卡文迪什活着的时候，牛顿引力方程的表达式中仍然没有G。那时的天文学家更关心各种恒星的密度。只要他们知道地球的密度，其他恒星的密度就没问题。因此，卡文迪什的故居，作为物理学的引领者，自然毫不犹豫地引领时尚。他的论文题目是“测定地球密度的实验”。

1873年，也就是他在卡文迪什发表论文75年后，g第一次出现在论文中，并且在由科伦、阿·巴勒和j·b撰写的论文《摩擦常数和地球平均密度的相互测定》中被提及。然而，g在1894年正式进入人们的视野。直到皇家学会提出了重力场数G的表达式，一个叫C .弗农男孩的人才为人所知。在卡文迪什之后，后世也根据他的实验结果整理出了G = 3 * G/4的公式，其中G是地球重力的加速度，R是地球的半径。毫无疑问，卡文迪什的实验离G只有一点点的距离。后人可以直接从他的结果中找出G。真遗憾，他因此被排除在G的决定之外。因此，物理学家在情感上更认同卡文迪许。万一他们中的任何人后来遇到类似的事情，他们几乎不会被算作第一个发起人。他们肯定会死得不满足。所以他们为卡文迪许辩护，说在卡文迪许的时代，科学家仍然使用相同的重力和质量单位，而在天文学中，公式中出现的几何常数可以被视为一个定义好的高斯重力常数，而地球的半径也知道它，所以一般可以说，在天文单位中，G是地球密度的倒数，当卡文迪许测量地球密度时，自然也可以计算出G。

西方的物理课程大多提到历史。然而，在我国的物理教学中，习惯上说卡文迪什首先测量了重力，然后根据重力得到了地球的密度。这与历史事实不符，因此在过去的几年里，在考场发生了更多的谋杀案。