時空旅行到底存不存在?卡文迪許這個「妖孽」,像極了時空旅行者

2021-01-16 像素說

「穿越」的可能性

如果你問我:「穿越時空有沒有可能?」我想我一定會回答:「宇宙那麼浩瀚,我覺得一切皆有可能!」一定不要覺得我在開玩笑,作為歷史愛好者,在研讀歷史中,發現了在歷史上確實出現過太多「像」極了穿越者的人。如王莽、達文西、特斯拉、拉馬努金等等。

霍金曾經說過:「我們都在時間長河中不斷前行。從愛因斯坦的相對論來看,的確存在彎曲時空、回到過去的可能性。但是,令時空彎曲可能引發一種能摧毀飛船甚至時空」;另外,據美國《物理評論快報》刊登了美國科學家在實驗室模擬了137億年前宇宙大爆炸,證實時空旅行不可能存在,但該科學家也表示:「模擬實驗永遠無法告訴你與宇宙大爆炸和真實時間有關的真相」。

所以,我們可以得出一個結論,就目前來看,我們無法直接否認其存在的可能性。

「穿越者」卡文迪許

今天我們在聊起穿越人物這一話題時,常客無非王莽、特斯拉、達文西等人。這沒什麼新意,所以,今天我要說一個大家耳熟能詳卻又陌生的人物——卡文迪許。當然了,不是上圖的那位動漫裡的卡文迪許。

我要說的是那位出現在我們中學物理課本裡,常與牛頓形影不離,但連個畫像都沒有的卡文迪許,這讓我們既熟悉又陌生,說不知道這個卡文迪許是誰吧,又知道他是誰;說了解這個人吧,可他又連個畫像都沒有,這可真讓人「又愛又恨」。

亨利·卡文迪許(Henry Cavendish),又譯開文迪許、卡文迪什,1731年10月10日—1810年2月24日,英國化學家、物理學家。

我想大多數人對卡文迪許的印象,大部分人都停留在卡文迪許用扭秤測出引力常量,其它方面的了解處於一片空白。實際上,卡文迪許所做的遠遠不止這些,甚至都可以像我們對牛頓、達文西等人一樣給卡文迪許封「神」了,不得不說卡文迪許隱藏之深,超過了所有人的想像。

卡文迪許雖出身貴族,但他在生活上卻相當簡樸,一生未娶將自己的時間都放在了實驗室和圖書館。而且,卡文迪許似乎是個全能的天才,無論是在化學、熱學 、電學等方面都有探索。不過,卡文迪許對榮譽看得很輕,所以對於發表實驗結果不怎麼上心,也致使其許多研究成果一直未被公開發表。直到人們才從他的手稿中發現了一些極其珍貴的資料,同時也證實他對科學發展所做出的巨大貢獻。

19世紀末,電磁學之父麥克斯韋應邀興建卡文迪許實驗室時,他發現了卡文迪許所留下的20捆塵封的神秘手稿。面對手稿中那些理論和猜想,麥克斯韋都懷疑此人是穿越者。他感嘆道:卡文迪許也許是有史以來最偉大的實驗物理學家,他幾乎預知了電學上的所有偉大事實。

物理上的成就

首先,最早證明了電荷之間的相互作用力應該與距離的平方成反比關係的人應該是卡文迪許。早在1772-1773年,卡文迪許便作了個雙層同心球實驗,第一次精確測出電作用力與距離的關係,最重要的是指數偏差保持在0.02之內。

雖說後來庫倫也通過實驗驗證了卡文迪許的發現,也因此關於電荷間的受力規律被命名為庫倫定律。但是卡文迪許的同心球實驗相比庫倫的扭秤實驗更早且更精確。哪怕,現在我們已經將測量的精度提到了10的十六次方級,但今天我們使用的依舊是卡文迪許的實驗原理。

同時,卡文迪許還是第一個提出了電勢的概念的人,其指出電勢與電流成正比關係。由於當時並沒有專門用於測定電流的儀器,所以卡文迪許直接用自己的身體作為實驗的儀器,以電流對身體造成麻木的程度估計電流的強弱,驗證了導體兩端的電差與通過導體的電流成正比。其實,也就是我們課本中所學到的歐姆定律。只不過,第一個發現的人應該是卡文迪許!

化學上的成就

當然了,卡文迪許在物理上的成就遠不止上文所提到的,礙於篇幅問題,物理上的成就暫時舉這幾個例子,想要了解更多的,可以直接平臺搜索。卡文迪許除了物理上,在化學上的造詣同樣不差,被稱為「化學中的牛頓」。

卡文迪許是分離氫的第一人,把氫和氧化合成水的第一人,他制出純氧,確定了空氣中氧、氮的含量,還證明水不是元素而是化合物。

卡文迪許甚至經過研究弄清了空氣的組成,指出空氣中氧氣大約佔20.833%的氧氣,對比我們現今所測出的空氣中氧含量約佔20.95%,誤差可以忽略不計。

當然了,卡文迪許的成就遠不止這些,他還發現了空氣中約1/120的氣體幾乎不發生反應,也就是我們口中的惰性氣體。而這個只要一百多年後,也就是1894年瑞利和拉姆賽發現稀有氣體氬,這證實了卡文迪什的推測。

科學領域上,卡文迪許像極了「穿越者」

其實,我們從上文也可以知道庫倫和歐姆只是在卡文迪許的基礎上證實了兩大定律,事實上這一切都是卡文迪許的研究成果,且卡文迪許在物理和化學上的造詣也確實達到了前無古人和超越時代。

不過,卡文迪許的「妖孽」不局限於物理和化學,卡文迪許還是第一個精準測量地球密度和質量的人。

要知道,在卡文迪許所生活的時代,他所做的一切對於當時來說是相當困難的,而卡文迪許最終所測得的數值與現代高精度的科學測量方式所得的數值的誤差可以說是忽略不計。

另一方面,卡文迪許又是一位涉及多個領域的偉大科學家。我們常說一句話「多而不精」,但卡文迪許卻是個「妖孽」一般的存在,不僅領域涉及廣又能做到「廣而精」,做到了前無古人的地步。如果要問我古往今來誰最像穿越者,我只能說就只有卡文迪許了,無論是王莽、達文西、特斯拉等,在卡文迪許面前都會黯然失色。

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