厄缶實驗

精確檢驗物體的引力質量與慣性質量相等的著名實驗。引力質量取決於物體的引力性質,出現在牛頓萬有引力定律中;慣性質量描述物體的慣性,出現在牛頓第二定律中。

簡介

厄缶實驗
Etvs experiment

實驗內容及發現

早在I.牛頓以前,伽利略已經知道任何物體的重力加速度值相同,這是物體的引力質量與慣性質量相等的結果。牛頓曾測量不同物體單擺的周期以檢驗兩者是否相等,得到在10-3精度範圍內兩者相等。1890年L.von厄缶持續做了25年的實驗,證明在10-8精度範圍內兩者相等。厄缶將兩個不同質料、質量相等的球懸系在扭秤的兩臂上使扭秤平衡,並指向東西。物體受地心引力和地球自轉的慣性離心力作用。若物體的引力質量與慣性質量不等,引力和慣性離心力之和將產生轉矩,此轉矩可被懸絲的扭力矩所平衡。將整個實驗裝置轉180°,使兩球的位置互換,轉矩取向相反,而扭力矩不變,則應觀察到扭秤偏轉一個角度。實驗在10-8精度內未觀察到這一效應。類似的實驗以後又多次為其他人更精確地做過,精度提高到9×10-13,表明引力質量和慣性質量精確相等。
引力質量與慣性質量相等,在牛頓力學中是一種巧合,沒有重要意義;A.愛因斯坦挖掘其深刻的含義,提出等效原理,作為廣義相對論的基礎之一

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