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一派可以称之为斜面测量派,另一派被称作基础反推派。
斜面测量派的人继续着陈健当初的实验,不断制造更为光滑的斜面、更为光滑的小球、更为完美的球体、更为准确的计时装置,更多次的可重复的实验。
他们确信只要斜面足够光滑、只要球体足够完美、只要计时装置足够准确,重复的多次实验后利用三角函数就一定可以计算出更为准确的重力加速度。
而另一派的人则认为无论如何斜面都不可能光滑,现在也造不出完美的球体,所以这种测量方式的误差实在是太大了,完全可以用别的办法。
比如钟摆,人们早已经通过了眼睛发现了钟摆的等长等时性,就像是发现了物体从天而降越来越快一样,靠的是双眼的总结,并且给出了这样的定理,但为什么会等时并没有人知道。
可随着力学概念、加速度、向心力等问题的提出,钟摆成为了基础反推派的一件利器。
根据力和加速度以及向心力的关系,用当初陈健在学宫算向心力的那种原始微积分的手段,反推出了钟摆的周期性公式和重力之间的关系——他们确信空气的阻力比斜面更小,这样测量的结果更为精确。
基础反推派需要的是理论基础,但不得不说他们的选择是正确的,因为所有需要的理论基础都已经出现。圆周率的计算早已完成、十分为单位的三角寒暑表也早已出现而且最早从欧洲回来的人还带回了对照版本加以修正、以及力学加速度这些归纳成公式的最基础的东西。
利用基础力学反推出钟摆的周期公式后,只需要确定钟摆的长度,利用已有的计时器算出来钟摆的摆动时间,再套入到公式中算出来重力的大小即可。
内部逻辑是无懈可击的,外部操作也肯定是小于斜面的摩擦的,而且为了尽可能精确还可以利用密封玻璃罩充二氧化碳以烧碱吸收的方式理论上连空气的阻力都尽可能排除了——在计时装置水平一样的前提下,无疑后者更为精确。
前期,斜面测量派稳稳地占据着优势。
但是当单摆公式被另一派反推出来后,整个形式发生了极大的扭转,一场巧妙的利用了数学、化学和基础力学的公式和实验,战胜了传统的单科实验派,并且证明了内部逻辑是可以通过演绎战胜经验的。
陈健按照自己熟悉的公式换算了一下他们得出的结果,也不得不承认这个结果距离正确的答案已经很接近了,大约在九点六左右,可以说这个数字已经完全可以套用了。
这个经典的故事到此并没有结束,获胜的一派为了回报陈健提出的理论,按照逻辑演绎的推理又做了一场轰动全国的实验。
他们提出,既然地球是自转的,那么地球的赤道应该是比两条经线要长一些的。同样,按照万有引力之间的联系,是和半径的平方成反比的。同时,因为地球的自转带来的离心力,会让重力变小。
所以按照这个推论,同样的摆长,如果在南方的山区测量,摆会慢。而在北方的峡谷凹地,摆会快。
这是一件帮助陈健的理论验证的大事,即便陈健当时在大海上,这些人还是得到了足够的金钱支持去完成这个实验。
第十四章 科学在偷偷进步(二)()
一年后,实验结果出笼,一如基础反推派推论出的一样,在南方山区的摆比起北方峡谷凹地的等长、等条件的摆钟要少摆动了很多天,算起来平均每天要少摆动七十下。
其实这不是个完美的实验,因为这个实验中有两个变量而非单一变量。地心距离和自转离心力。
也的确有人提出了批评,但在众人的惊叹中,这明明是实验不可原谅的错误成为了无伤大雅的小事——实际上这个实验无法证明他们想要得到的结论全部存在,只能证明他们想要得到的结论存在,但具体是哪个还是全部是不清楚的。
但即便这个出现了重大失误的实验,也确定了陈健所说的那些基础理论的正确性:即便挑出了实验的两个变量的错误,但却不可否认这两个变量的基础都是陈健提出的体系。要么是距离和引力的关系;要么是离心力与作用力反作用力的平衡问题。只不过是体系之内的失误,而不是漏洞足以推翻体系逻辑。
这场为期三年的争论和实验,不仅仅带来的轰动、带来了很多市民看热闹、带来了一场场暗地里的赌博、带来了更为准确的重力加速度值,也带来了一场计时装置的革命。
既然钟摆有等时性、既然钟摆的摆动周期有公式、既然钟摆的周期时间是不可更改的数学时间,那么以单摆为新计时装置基础的钟表也成为了各种钟表匠、工匠们的研究方向,也有更多的工匠带着新的想法来到了闽城投身到那场据说成功就有五万银币外加石油作坊股票的“精确钟表制造计划”之中。
陈健认为这件事是他出海的这几年中科学圈最为重要的两件事之一。
并非是一个他就能抄袭出来的单摆周期公式或是极为接近的重力加速度值或是摆钟之类。
而是一整套逻辑演绎和传统观察经验的对抗、宣告物理学离开了观察性阶段步入了推理阶段、尝试了一件虽然不完善但却自信的实验证伪、认可了数学走入其余学科并且成为一种必备工具……以及给那些研究算学的人一个大大的提醒:类似微分积分之类的东西你们再不总结出来,那就要跟不上时代的需求了。
重要的不是抄来的公式,而是一种可以自己前进的思维方式,而这个很轰动的实验让陈健确信自己当初在学宫口干舌燥地从哲学定义的质量开始讲起而不是直接抄公式装神棍的做法是正确的,并且已经开始给他回馈了。
至于他认为的第二件极为重要的事,可能要比这件事还要重要也还要复杂,只不过暂时来看轰动远不如单摆事件。
一如前几天他听到的那个五饼二鱼的故事一样,正所谓无知者无畏,而刚刚知道了一点的人往往会盲目自信,知道的越多才会发觉自然的宏伟……
那些学生们认为五饼的故事太过可笑,因为他们刚刚学到了灌输性的尚属于哲学与世界观范畴的化学,所以他们认为自己距离所谓的神已经不远。
而真正投身到这些学科的人,却知道即便陈健的体系与世界观是正确的,五饼的事简直就是幻想与不可逾越的深沟——这些体系宣告了炼金术时代的结束,宣告了化合与分解时代的降临,但却没解释生于死之间的界限。
就物质不灭这个世界观,有人不断尝试做一些实验试图推倒,但很快被陈健的支持者驳倒——陈健现在属于学阀,垄断着很多事的话语权,又有大量金钱支持、还在闽郡控制的学堂中推行自己编写的启蒙化学课本,支持者自然众多。
有三种反对者。
一种反对者没有任何证据,直接狂喷陈健的说法纯属扯淡,完全违背传统的认知,物质怎么可能不灭?灵魂怎么可能不决定物质?
另一部分反对者在经受了数次批驳之后,终于明白过来想要从根源上干掉陈健的体系,只能从陈健的体系中寻找漏洞。他们在一件事上与陈健这个大学阀的支持者上追求是一致的:更为精确的天平。只要精确的天平出现后一个实验,就能用陈健的逻辑体系打倒陈健,从而彻底推翻物质不灭的定律。
还有一部分反对者这是希望修正陈健的理论,从而确保他们灵魂与物质二元的世界观——在某种程度上支持陈健的理论,但在理论内部修正,从而证明物质不是单独组成全部世界的,生命与非生命之间有一条不可逾越的、难以琢磨的鸿沟,而这道鸿沟就是此时还没有看到的与灵魂或者说生灵有关的东西。
三种反对者反对的方式各不相同,第一种自然无视,第二种遥遥无期,第三种却在陈健离开后造成了不小的影响。
做实验的人支持陈健的部分理论,并且以陈健提出的理论为基础,做了一个找到了陈健理论漏洞的实验。
陈健将氮磷钾对植物生长作用的荣耀送给了木老先生,这位自己混成学阀的引路人,而且完美的对比试验证明了这个结果是正确的。
于是才有了化学科的师兄已经有死在用浓硫酸和磷灰石尝试制取磷肥而产生的氟化氢上这件事。
按照陈健的物质不灭理论,既然植物需要氮磷钾,那么成熟的植物植株中一定含有氮磷钾。这也不是问题,草木灰本来就含有碳酸钾,这是玩了数百年的东西。剩下两种反对的人也没办法找出来不存在的证据,支持者又拿着草木灰含钾这件事喷回去,也就无法在这上面打开突破口。
然而有人提出了这样的疑问:如果是物质不灭守恒,世界真的像是陈健说的那样只是微粒的重新组合。那么植物焚烧后可以产生碳酸气、水。
那么刨除掉空气中氧气的存在,可以证明植物中肯定有炭和氢,有没有氧还不清楚。
氢很好解释,植物生长要浇水嘛,不浇水植物就活不了,所以不管有没有氧,氢的问题可以解决。
但是碳呢?碳从哪来的?
植物施肥,不需要施木炭。原本以为草木灰中含有植物的生灵所以可以促进植物的生长,但按照陈健的说法施氯化钾或是碳酸钾有一样的效果。所以排除掉草木灰中的碳的存在。
然后这个质疑的人将种植植物的沙土进行了加热、燃烧,确定沙土中没有碳的存在,加热后澄清的石灰水没有变浑浊。然后又将可以确定没有碳的砂砾和配好的肥料进行了植株培养,这可以确保植物不会从根部获得碳。
于是前两派的反对者们都兴奋起来,认为这件事彻底扭转了局势。陈健的那套体系明显错了,如果真的是物质不灭重新组合而且不可分之物不可转化,那么植物中的碳从何来?如果植物可以变出碳,是不是炼金术并不是没有可能的?只是大家没有找到办法?
然而想要搞修正的那一派却主动帮陈健找出了这个实验的漏洞,认为这个实验没有考虑到空气中的碳酸气的存在。
他们这一派大约明白陈健的这个体系只怕内部是圆的上的,基本上没办法在逻辑上反驳。与其在直接推翻上浪费时间,还不如深入内部进行修正,他们可以承认物质不灭守恒,但却可以找出生于死之间的鸿沟,从而完成在物质不灭前提下生灵或是人格灵魂这种神秘植物存在的概念。
不是瓦解,只是修正。
第三支反对派的人不但设计了一个植物可以从空气中获取碳酸气的实验,还同样验证了一件事:植物在白天吸收碳酸气放出氧气,晚上吸收氧气排出碳酸气。
在陈健的微粒体系之内提出了植物呼吸这一说法,生动详实而又不可反驳的实验让这个人获得了很高的名声。
获得名声后,他立刻开始修正陈健的那套体系。
既以陈健的支持者自居,又尊陈健为先生,却又趁着陈健在海上不能回答写了一篇洋洋洒洒的文章,要将陈健弄出的这套体系在世界观上修正掉。
按照物质不灭的体系,天地之初是否有生命都是无意义的,有也可以,没有也可以,所谓生命只是微粒的某种聚合。可能出现,也可能不出现,可以是必然也