第83章 四大基本力

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下班後，陳勇回想起中午觀眾的反饋，很多人都在想陳勇提到的抗洪事件，也有一些工匠理工想了解，什麼是重力壩。

陳勇看了看時間，還比較早，既然如此，那就花一點時間先講解講解物理學方面的一些知識吧，讓他們明白什麼才是真正的真理。

陳勇先解釋了一下什麼是重力壩：“重力壩簡單來說就是由混凝土或石料修築的，主要依靠壩體自重保持自身穩定的壩，乍一聽就像是瘋狂堆料的產物，但裡面有很高的學問，不過現在我們先講講什麼是重力”。

因為涉及基礎力學，那牛爵爺自然是繞不開的，所以先簡單的介紹了一下牛頓三大定律及相關的基礎力學，很快就講到了重力方面。

陳勇：“你們此前都知道地球是個球體，還會轉，那我們為什麼能站在上面不會飛出去呢，自然是因為重力，重力是萬有引力的一個分力，由於地球的自轉，物體在地球上所受到的重力並不完全等於萬有引力，而是萬有引力與向心力的合力，向心力的表現很多人都觀察過，比如說甩一個被細繩繫住的小球，小球會繞著圓心轉，那麼萬有引力又是什麼呢”。

“萬有引力定律認為，大到宇宙天體，小到塵埃，任何物體之間都具有相互吸引力，這個力的大小與各個物體的質量成正比例，與它們之間距離的平方成反比”。

“其公式可以表述為：兩個物體之間的引力（F）等於一個常數（G，稱為萬有引力常數）乘以兩個物體質量（m1和m2）的乘積，再除以它們之間距離（r）的平方”。

“根據萬有引力定律，地面上的萬物都被地球這個大物體所吸引，因此它們不會隨意飛離地面。例如，樹上的果子在成熟後會因為受到地球的引力而掉落到地面，高處的東西如果失去支撐也會因為同樣的原因往下掉。這些都是受到重力影響的表現。對於重力壩來說，由於壩體與地球之間的距離基本保持不變，且地球的質量幾乎不變，根據公式可得，壩體自身質量越大，它受到的向下的力就越大，這使得壩體更加牢固地穩定在地面上”。

天幕下。

一群連秀才都考不上的自詡為讀書人的傢伙聚在一起，不屑地嘲諷道：“這有啥用，村中的老漢都知道的事，那磨盤當然比沙粒要更穩當，淨整些玄玄乎乎的玩意”。

“說的還有模有樣的，誰不知道果子會掉地上，學這些那簡直是浪費時間”。

“然矣，後世真的是，為了學西方那套，還特地花時間說什麼孔後人投降，不就想說我們學的東西不好嗎，現在一看，這後生自己學的東西更無用”。

“就是就是，還整的一套一套的，還公式呢，笑死人了，這麼簡單的問題還要說這麼一通”。

天幕下這種人並不少，因為他們覺得這不是應該的嗎，本就這樣啊。

然而也有不少人甘之如飴，彷彿被推開了一扇大門，見到了真理的冰山一角，他們瘋狂的記錄者陳勇的話，甚至有人在思考，這個常量是什麼，公式有了，但產量值得不出來，那也是白瞎，不過很快陳勇就解答了他們的疑惑。

“這裡還有個小故事，那就是那個常量G，定律雖好，要想派上實際用場，還得知道G的值。然而，這個值到底是多少，連牛頓本人都不清楚，地球上一般物體的質量太小，引力幾乎為零，而宇宙裡的天體又太大，難以評估其質量。於是，在萬有引力定律提出後的100多年裡，G值一直是個未解之謎”。

“直到一位名叫卡文迪許的科學家,設計出一個巧妙的扭秤實驗。再說這個試驗之前，咱們先來看看米歇爾，他在劍橋大學研究磁力時發明了一種巧妙的方法可以觀察到微小的磁力變化，他將條形磁鐵用一根石英絲橫吊起來，再用另一塊磁鐵去吸引它，這時石英絲就發生扭轉，記錄下扭轉角度，待會只需要逐漸增大施加的力來總結扭轉角度與力的關係，就可以得出剛才磁力的大小”。

“基於這個實驗，卡文迪許製作了一個輕便而結實的t形框架，並把這個框架倒掛在一根細絲上。如果在t形架的兩端施加兩個大小相等、方向相反的力，細絲就會扭轉一個角度，根據t形架扭轉的角度，就能測出受力的大小”。

“卡文迪許在t形架的兩端各固定一個小球，再在每個小球的附近各放一個大球，因為萬有引力，小球應該被吸引從而導致細絲扭轉，為了測定微小的扭轉角度，他還在t形架上裝了一面小鏡子，用一束光射向鏡子，經鏡子反射後的光射向遠處的刻度尺，當鏡子與t形架一起發生一個很小的轉動時，刻度尺上的光斑會發生