世界上最伟大的物理十个公式（智慧的力量是一路火花带闪电）

第一名：电子双缝干涉实验

法国物理学家德布罗意1924年在其博士论文中首次提出了物质波的概念。1927年汤姆孙、戴维森等科学家独立发现了电子的衍射现象，1929年德布罗意就把诺贝尔奖捧回了家。

这还没完。1961年，一个叫克劳斯-约恩松的科学家突发奇想，用电子束做了双缝干涉实验。实验现象挺完美，得到了电子双缝干涉图样。诡异的实验现象发生在1974年，一个叫梅里的教授想用摄像头看看通过双缝的电子到底是怎么走的，开着摄像头就没有干涉图像，关了摄像头就能看到干涉图样。为什么我也不知道，不过我们也不用怀疑人生，实验现象的解释只是还没有找好相应的物理理论。

电子：我有波粒二象性，我能衍射，当然可以干涉。

第二名：伽利略的自由落体运动实验

重的轻的物体，哪个下落的快？亚里士多德说重的落得快，伽利略说轻重下落一样快。伽利略在比萨斜塔上自由释放了一重一轻两个金属球进行了实验验证，实验结果驳倒了亚里士多德的认识。可以看看前面我写的那篇伽利略小球的文章，不再赘述了。

第三名：密立根油滴实验——测定元电荷的电量

元电荷即为自然界里电量最小的带电体所带电量。现在我们知道它的大小就是一个电子的带电量。密立根带着他的学生利用油滴喷雾起电，选择重力，空气阻力，电场力平衡的油滴进行反复测量，得到了元电荷的电量。这个实验说明了带电体的电量是量子化的，也支持了爱因斯坦对光电效应原理的解释。1923年密立根获得了诺贝尔奖。

油滴是很小的，落得很慢的

现代化的密立根油滴实验装置

第四名：牛顿的三棱镜——色散实验

“1666年初，我做了一个三角形的玻璃棱柱镜，利用它来研究光的颜色。为此，我把房间里弄成漆墨的，在窗户上做一个小孔，让适量的日光射进来。我又把棱镜放在光的入口处，使折射的光能够射到对面的墙上去，当我第一次看到由此而产生的鲜明强烈的光色时，使我感到极大的愉快。”——牛顿

牛顿把把这些单色光排列而成的图样称之为光谱。这个实验说明了白光是复色光。

第五名：杨氏双缝干涉实验

这是电子双缝干涉的祖宗实验。托马斯-杨应该是医生里面物理最好的，这个实验观察到光的波动性特征——干涉，证明了光具有波动性。这让支持牛顿光微粒学说的人感到很沮丧，直到爱因斯坦的光电效应和康普顿效应的出现。现在我们知道，光具有波粒二象性。

第六名：卡文迪许扭秤实验——卡文迪许是第一个测出地球质量的人

牛顿提出的万有引力定律是个比例关系，有了比例系数才能把比例关系写成等式。这个工作就是卡文迪许完成的。他测出了万有引力常量G，让万有引力定律从半定量走向了定量。有了引力常量G，人类应用万有引力定律解决问题才有了质的飞跃。卡文迪许设计了一个扭秤，史称卡文迪许扭秤。

腼腆的卡文迪许

悬丝扭曲形变，形变量通过光放大记录大小。测引力常量

我们不由得想起库仑定律和库仑扭秤。有人说库仑定律不是库仑发现的，是他总结的。这种说法也是有依据的，因为在1777年卡文迪许就已经公开提出了静电力和电荷距离平方成反比的想法。1785年，库仑提出了著名的库仑定律。

库仑扭秤，测静电力常量。

卡文迪许可能是物理学家里化学最好的。他还研究了大气的组成，研究了氢气、水的构成、二氧化碳、惰性气体等。

卡文迪许很有钱但很孤僻。这也导致了他的很多发现都没在有生之年公布于世。

第七名：精通数学和地理的埃拉托色尼测量地球圆周长

太阳光看成是平行光，地球看成球。埃及的塞恩那在北回归线上，北回归线以北的亚历山大里亚与塞恩那在同一条经线上，相距800公里。利用光的直线传播，解了个圆的问题，埃拉托色尼把地球的周长给测算出来了，而且精度很高。

测量原理如下：

A为阳光直射点，B点测出到天顶连线与阳光的夹角。

弧长与圆心角的比值为半径，建构了上述等式。

埃拉托色尼他们测得夏至正午太阳方向与天顶方向夹角角度为7.2度，代入上式得到了地球周长为4万公里。毛主席诗词中有“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”的诗句，而2000多年前埃拉托色尼就利用几何知识把地球的周长比较精确的测出来了。

第八名：伽利略的加速度实验

伽利略弄了个斜面，让小球静止开始在斜面上运动。他用粗糙了滴水计时器得出了位移与时间的平方成正比的结论。

斜面冲淡了重力的影响，让小球运动时间“延长”以便计时。实验结论合理推理即可得出自由落体运动的运动性质是匀变速直线。

第九名：α粒子散射实验

这是个最典型的“有心栽花花不开，无心插柳柳成荫”的物理实验。当年汤姆生提出了原子结构模型，也就是著名的枣糕模型，或者叫葡萄干布丁模型。汤姆生让他的学生卢瑟福去设计实验验证他的想法，卢瑟福就设计了著名的α粒子散射实验。实验原理图如下：

金延展性好，容易打成很薄的金箔，让α粒子能够穿过。

汤姆生的原子枣糕模型是个均匀的结构，不可能出现α粒子运动大角度偏折。但实验中却发现了α粒子大角度偏折，甚至被反弹的现象。卢瑟福根据这个实验的现象推翻了他老师的糟糕模型，建立了原子核式结构模型。

第十名：傅科摆实验——简单直接地告诉你：地球在自转

16世纪，哥白尼提出了地球围绕太阳公转的同时也在自转，但如何通过实验验证地球的自转的问题一直悬而未解。时间到了19世纪的某日，物理学家傅科看着钟摆发呆，突发奇想利用钟摆可能能验证地球的自转现象，实验一下就获得了成功。可见，成功垂青有准备的人，更是垂青努力的人。

傅科摆实验

现代的傅科摆

简单的器材，精妙的设计，超人的智慧，科学的结论。这十个实验展示的人类在认识自然规律过程中思想的力量和智慧的力量，值得我们深入学习与思考。

,