史上最美的实验
二、史上十大最美物理实验中最简单的仪器设备，发现了最根本最简单的科学概念。这些实验捕捉到了物理学家眼中科学“最美”的灵魂，就像历史古迹一样，人们长期的困惑和模糊在瞬间一扫而空，对自然的认识也变得更加清晰。
罗伯特·克里斯是纽约大学石溪分校哲学系的教员，也是布鲁克海文国家实验室的历史学家。他最近在美国物理学家中进行了一项调查，要求他们提名史上最美的科学实验。9月出版的《物理世界》公布了前10个最美实验，其中大部分都是大家熟知的经典。
令人惊讶的是，十大实验中的大部分都是科学家独立完成的，最多有一两个助手。所有实验都在实验台上进行，没有使用计算机等大型计算工具，最多是一把尺子或者计算器。
从十大经典科学实验的评选中，我们也可以清晰地看到2000年以来科学家最重要的发现轨迹，就像我们鸟瞰历史一样。《物理世界》根据大众对这些实验的理解程度对它们进行了排名，第一个是展现物理世界量子特性的实验。
但是，科学的发展是一个积累的过程。9月25日，美国杂志* * *按照时间顺序重新整理了这些实验，并做了简单的解释。厄拉多塞测量地球的周长，它是古埃及的一个小镇，现在叫做阿斯旺。
在这个小城，夏天正午的太阳高悬头顶:物体没有影子，阳光直射深井。埃拉托斯特尼是公元前3世纪亚历山大图书馆的馆长。他意识到这个信息可以帮助他估计地球的周长。
在接下来几年的同一天同一个时间，他在亚历山大的同一个地方测量了物体的影子。发现太阳光线略有倾斜，偏离垂直方向约7度。
剩下的就是几何的问题了。假设地球是球形的，它的周长应该是360度。
如果两个城市形成7度角，就是周长的7/360，这是当时5000个希腊体育场的距离。所以地球的周长应该是25万个希腊体育场。
今天，通过轨道测量，我们知道埃拉托斯特尼的测量误差只有5%以内。伽利略16年底的自由落体实验，大家都认为重的物体比轻的物体下落速度快，因为伟大的亚里士多德曾经这么说过。
当时在比萨大学数学系工作的伽利略大胆挑战了大众的观点。著名的比萨斜塔实验已经成为科学上的一个故事:他从斜塔上同时扔下一个轻的和一个重的物体，让大家看到两个物体同时落地。
伽利略可能以挑战亚里士多德为代价丢掉了工作，但他展现的是自然的本质，而不是人类的权威，科学做出了最后的决定。伽利略的加速实验伽利略继续完善他对物体运动的观点。
他做了一个6米多长、3米多宽的光滑的直木槽。然后将木槽倾斜固定，让铜球从木槽顶部沿斜面滑下，用水钟测量铜球每次滑动的时间，研究它们之间的关系。
亚里士多德预言滚球的速度是匀速的；铜球滚动的长度是两倍，行走的距离也是两倍。伽利略证明了铜球的滚动距离与时间的平方成正比:在两倍的时间里，由于重力加速度不变，铜球滚动了四次。
(第8名)牛顿棱镜分解太阳光。伽利略在艾萨克·牛顿出生的那一年去世。牛顿于1665年毕业于剑桥大学三一学院，之后在家呆了两年躲避瘟疫，之后成功找到工作。
当时大家都认为白光是没有其他颜色的纯光(亚里士多德是这么认为的)，彩色光是一种不知何故发生变化的光。为了检验这个假设，牛顿在太阳下放了一个棱镜，通过棱镜，光在墙上被分解成不同的颜色，我们后来称之为光谱。
人们知道彩虹是五颜六色的，却以为是因为不正常。牛顿的结论是，正是红、橙、黄、绿、青、蓝、紫这些基本颜色有不同的色谱，在表面形成单一的白光。如果你深入观察，你会发现白光非常美丽。
(排名第四)卡文迪许扭矩实验牛顿的另一大贡献是他的万有引力定律，但是万有引力到底有多大呢？18年末，英国科学家亨利·卡文迪什决定找出这个引力。他挂一根6英尺长的木棍，两边用金属丝绑着小金属球，像个哑铃；然后将两个350磅的铅球运动员靠得很近，以产生足够的重力使哑铃旋转并扭转钢丝。
然后用自制的仪器测量微小的转动。测量结果惊人的准确。他测量了引力常数的参数，在此基础上，卡文迪什计算出了地球的密度和质量。
卡文迪什的计算表明，地球重6.0*1024千克，即13万亿磅。托马斯·杨的光干涉实验牛顿并不总是正确的。
经过多次争吵，牛顿让科学界接受了光是由粒子组成的观点，而不是波。1830年，英国医生兼物理学家托马斯·杨用实验验证了这一观点。
他在百叶窗上打了一个小洞，然后用厚纸盖上，在纸上戳了一个小洞。让光线穿过，用镜子反射透射的光线。
然后他用一张大约1/30英寸厚的纸把光分成中间的两束。结果我看到了交叉的光影。
这说明两束光可以像波一样相互干涉。这个实验对一个世纪后量子理论的建立起了至关重要的作用。
(排名第五)米歇尔·福柯摆实验去年，科学家在南极放置了一个摆钟，并观察其摆动。他们正在巴黎重复一个著名的实验。
1851年，法国科学家米歇尔·福柯当众做了一个现实。
三、化学史上十大最美实验2003年，由美国科学家发起、全球化学家投票的“史上最美化学实验”给出了结果:19世纪中叶，巴斯德因在显微镜下手动分离右旋和左旋酒石酸盐而获得第一名。
这是人类历史上第一次成功地人工分离光学异构体，而且是以如此艺术的方式。科学家认为，这项实验不仅具有划时代的意义，而且是技术与艺术、简单与美好的完美结合。
它不仅是自然界对称性研究的里程碑，也是科学美学意义的极好体现。如果说伍德沃德R. B的毕生工作是让有机合成在技术和艺术上达到顶峰，是复杂之美的标志，那么巴斯德的工作就是科学中简单与和谐的代名词。
他提出的分子不对称是生命的机制之一的假说，至今仍是关于生命起源的重要推论，但这一推论仅仅是从十九世纪中叶这样一个简单的实验中得出的，令人惊叹。背景:所有没有第二类对称元素的物质都是手性物质。
(旋转轴为第一类对称元素，第二类对称元素除外)外消旋手性物质可分为两种结构式完全相同的物质，但平面偏振光的旋转角度完全相反(一个向左，一个向右)，这两种物质称为对映体(在三维空间中不能完全重叠，但一种物质的镜像可以与另一种重叠，就像左手和右手一样)。巴斯德显微镜下的l-酒石酸盐和D-酒石酸盐就是两种这样的物质。
(外消旋是指这两种物质等量混合时，失去旋转平面偏振光的能力。)在适宜的温度和湿度条件下，这两种物质的晶体形状是不同的，就像左右手的关系一样，而巴斯德所做的就是在显微镜下将它们分开。
四、物理学史上十大最美实验第1期:托马斯·杨的双缝演示应用于电子干涉实验，牛顿和托马斯·杨对光的性质的研究结论不完全正确。
光既不是简单的粒子组成，也不是简单的波。20世纪初，普朗克和爱因斯坦分别指出，一种叫做光子的东西会发光，也会吸收光。
但是其他实验证明了光是一种波。量子理论经过几十年的发展，终于总结出两个相互矛盾的真理:光子和亚原子粒子(如电子和光子)是同时具有两种性质的粒子，物理上称为波粒二象性。
托马斯·杨双缝演示的转变可以很好地说明这一点。科学家们用电子流而不是光束来解释这个实验。
根据量子力学，带电粒子流分为两股，较小的粒子流产生波动效应，它们相互作用，产生类似托马斯·杨双缝演示中的增强光影。这说明粒子也有波动效应。
第2名:伽利略的自由落体实验16年底，大家都认为重的物体比轻的物体下落的速度快，因为伟大的亚里士多德曾经这么说过。当时在比萨大学工作的伽利略大胆挑战大众的观点。
著名的比萨斜塔实验已经成为科学上的一个故事:他从斜塔上同时扔下一个轻的和一个重的物体，让大家看到两个物体同时落地。连枷利洛挑战亚里士多德的代价也让他付出了工作的代价，但他展现的是自然的本质，而不是人类的权威，科学做出了最终的裁决。
第三名:密立根的油滴实验科学家对电学的研究由来已久。人们知道，这种看不见的物质可以从天上的闪电中获得，也可以通过摩擦头发获得。
1897年，英国物理学家J·J·托马斯已经确定电流是由带负电的粒子，也就是电子组成的。1909年，美国科学家罗伯特·密立根开始测量电流的电荷。
密立根用一个香水瓶喷嘴把液滴喷进一个透明的小盒子里。小盒子的顶部和底部连接有电池，这样一边成为正极，另一边成为负极。
油滴通过空气时会吸收一些静电，通过改变电极间的电压可以控制油滴的下落速度。密立根不断改变电压，仔细观察每一滴油滴的运动。
经过反复实验，10年后，密立根得出结论:电荷的数值是一个固定的常数，最小单位是单个电子的电荷量。第四名:牛顿的棱镜色散实验牛顿出生的时候，伽利略去世了。
牛顿1665毕业于剑桥大学三一学院。他因为瘟疫在家呆了两年，后来顺利找到了工作。当时大家都认为白光是没有其他颜色的纯光(亚里士多德是这么认为的)，彩色光是一种不知何故发生变化的光。
为了检验这个假设，牛顿在太阳下放了一个棱镜，通过棱镜，光在墙上被分解成不同的颜色，我们后来称之为光谱。人们知道彩虹的颜色，但不知道为什么。
牛顿的结论是，正是红、橙、黄、绿、青、蓝、紫这些基本颜色有不同的色谱，在表面形成单一的白光。如果你深入观察，你会发现白光非常美丽。第五名:托马斯·杨的光干涉实验经过多次争吵，牛顿让科学界接受了光是由粒子组成的观点，而不是波。
但是牛顿并不总是对的。1830年，英国医生兼物理学家托马斯·杨用实验验证了这一观点。
他在百叶窗上打了一个小洞，然后用厚纸盖上，在纸上戳了一个小洞。让光线穿过，用镜子反射透射的光线。
然后，他用一张大约三十分之一英寸厚的纸将光分成中间的两束。结果我看到了交叉的光影。
这说明两束光可以像波一样相互干涉。这个实验对一个世纪后量子理论的建立起了至关重要的作用。
第六名:卡文迪许扭秤实验牛顿的另一大贡献是他的万有引力定律，但是万有引力到底有多大呢？18年底，英国科学家亨利·卡文迪什决定找出这个引力。他把一个小金属球绑在一根6英尺(1英尺= 0.305米)长的木棍的两边，用金属丝吊起来。这根木棍像个哑铃。
然后把两个350磅(1磅等于0.4536公斤)的铜球放在相对近的地方，产生足够的重力使哑铃旋转，扭转钢丝。然后用自制的仪器测量微小的转动。
测量结果惊人的准确。他测量了引力常数的参数，在此基础上，卡文迪什计算出了地球的密度和质量。卡文迪什的计算结果表明，地球的质量为6.0x10 24kg。第七:厄拉多塞测量地球的周长。古埃及有一个小镇，现在叫做阿斯旺。
在这个小镇上，夏日至日的正午阳光悬挂在头顶，物体上没有影子。阳光直射深井。埃拉托斯特尼是公元前3世纪亚历山大图书馆的馆长。他意识到这个信息可以帮助他估计地球的周长。
在接下来几年的同一天同一个时间，他在亚历山大的同一个地方测量了物体的影子。发现太阳光线略有倾斜，垂直方向偏离约7°。
假设地球是球形的，它的周长应该是360度。如果两个城市在7，就是7/360的周长，也就是当时5000个希腊体育场的距离。
所以地球的周长应该是25万个希腊体育场。今天，通过轨道测量，我们知道埃拉托斯特尼的测量误差只有5%以内。
第8名:伽利略的加速实验伽利略完善了他对物体运动的看法。他做了一个长6m多、宽3m多的光滑的直木槽，然后把木槽斜着固定，让钢球沿着斜面从木槽顶部滑下，用水钟测量钢球每次滑动的时间，研究它们之间的关系。
亚里士多德预言滚球的速度是均匀的:铜球滚了两倍长，走了两倍远。伽利略证明了钢球滚动的距离和时间。
五、最美的十大物理实验米歇尔·福柯钟摆实验去年，科学家在南极放置了一个摆钟，并观察了它的摆动。
他们正在巴黎重复一个著名的实验。1851年，法国科学家福柯在公众面前做了一个实验。用一根220英尺长的钢丝将一个62磅重、头上带铁笔的铁球悬挂在屋顶下，观察并记录其来回摆动的轨迹。
周围的观众都惊讶地发现，钟摆每摆动一次都会稍微偏离原来的轨道，旋转一次。其实这是因为房子动的慢。
福柯的论证表明，地球是绕着地轴旋转的。在巴黎的纬度上，钟摆的轨迹是顺时针方向，周期为30小时。
在南半球，钟摆应该逆时针转动，但在赤道上不会转动。在南极，自转周期是24小时。
(排名第十)卢瑟福在1911年发现了原子核实验。当卢瑟福还在曼彻斯特大学做放射性能量实验的时候，原子就像人们心目中的“葡萄干布丁”，中间有大量带正电荷的糊状物质和电子粒子。但他和他的助手非常惊讶地发现，少量带正电的α粒子在射向金箔时被反弹了回来。
卢瑟福计算出原子不是一团糊状物质。大部分物质集中在一个小的中央原子核中，现在称为核子，电子围绕着它。伽利略的加速实验伽利略继续完善他对物体运动的观点。
他做了一个6米多长、3米多宽的光滑的直木槽。然后将木槽倾斜固定，让铜球从木槽顶部沿斜面滑下，用水钟测量铜球每次滑动的时间，研究它们之间的关系。
亚里士多德预言滚球的速度是均匀的:铜球滚了两倍长，走了两倍远。伽利略证明了铜球的滚动距离与时间的平方成正比:在两倍的时间里，由于重力加速度不变，铜球滚动了四次。
古埃及的一个小镇，现在叫阿斯旺。在这个小镇上，夏日至日的正午阳光高悬头顶:物体没有影子，阳光直射深井。
埃拉托斯特尼是公元前3世纪亚历山大图书馆的馆长。他意识到这个信息可以帮助他估计地球的周长。在接下来几年的同一天同一个时间，他在亚历山大的同一个地方测量了物体的影子。
发现太阳光线略有倾斜，偏离垂直方向约7度。剩下的就是几何的问题了。
假设地球是球形的，它的周长应该是360度。如果两个城市形成7度角，就是周长的7/360，这是当时5000个希腊体育场的距离。
所以地球的周长应该是25万个希腊体育场。今天，通过轨道测量，我们知道埃拉托斯特尼的测量误差只有5%以内。
(第7名)卡文迪许扭矩实验牛顿的另一大贡献是他的万有引力定律，但是万有引力到底有多大呢？18年末，英国科学家亨利·卡文迪什决定找出这个引力。他挂了一根6英尺长的木棍，两边用铁丝绑着小金属球，像个哑铃。
然后将两个350磅的铅球运动员放在一起，产生足够的重力来转动哑铃和扭转钢丝。然后用自制的仪器测量微小的转动。
测量结果惊人的准确。他测量了引力常数的参数，在此基础上，卡文迪什计算出了地球的密度和质量。卡文迪什的计算表明，地球重6.0*1024千克，即13万亿磅。
托马斯·杨的光干涉实验牛顿并不总是正确的。经过多次争吵，牛顿让科学界接受了光是由粒子组成的观点，而不是波。
1830年，英国医生兼物理学家托马斯·杨用实验验证了这一观点。他在百叶窗上打了一个小洞，然后用厚纸盖上，在纸上戳了一个小洞。
让光线穿过，用镜子反射透射的光线。然后他用一张大约1/30英寸厚的纸把光分成中间的两束。
结果我看到了交叉的光影。这说明两束光可以像波一样相互干涉。
这个实验对一个世纪后量子理论的建立起了至关重要的作用。(第5名)牛顿棱镜分解太阳光。伽利略在艾萨克·牛顿出生的那一年去世。
牛顿1665毕业于剑桥大学三一学院。后来为了躲避瘟疫在家呆了两年，后来顺利找到了工作。当时大家都认为白光是没有其他颜色的纯光(亚里士多德是这么认为的)，彩色光是一种不知何故发生变化的光。
为了检验这个假设，牛顿在太阳下放了一个棱镜，通过棱镜，光在墙上被分解成不同的颜色，我们后来称之为光谱。人们知道彩虹是五颜六色的，却以为是因为不正常。
牛顿的结论是，正是红、橙、黄、绿、青、蓝、紫这些基本颜色有不同的色谱，在表面形成单一的白光。如果你深入观察，你会发现白光非常美丽。罗伯特·米利肯的油滴实验科学家研究电学已经有很长时间了。
人们知道，这种看不见的物质可以从天上的闪电中获得，也可以通过摩擦头发获得。1897年，英国物理学家J·J·托马斯已经确定电流是由带负电的粒子，也就是电子组成的。
1909美国科学家罗伯特·米利肯开始测量电流的电荷。美利肯用香水瓶喷嘴将液滴喷入一个透明的小盒子里。
小盒子的顶部和底部连接有电池，这样一边成为正极板，另一边成为负极板。油滴通过空气时会吸收一些静电，通过改变极板间的电压可以控制油滴的下落速度。
米利肯不断改变电压，仔细观察每一滴油滴的运动。经过反复实验，米利肯得出结论:电荷的数值是一个固定的常数，最小单位是单个电子的电荷量。
(排名第三)伽利略的自由落体实验进行于16世纪。
物理学十大最美实验有哪些？//wl.zxxk/Article/34626。最简单的仪器设备，发现了最根本最简单的科学概念。这些实验“抓住”了物理学家眼中“最美”的科学灵魂，就像历史古迹一样，人们长期的困惑和暧昧在一瞬间一扫而空，自然也就一扫而光了。
罗伯特·克里斯是纽约大学石溪分校哲学系的教员，也是布鲁克海文国家实验室的历史学家。他最近在美国物理学家中进行了一项调查，要求他们提名史上最美的科学实验。9月出版的《物理世界》公布了前10个最美实验，其中大部分都是大家熟知的经典。
令人惊讶的是，十大实验中的大部分都是科学家独立完成的，最多有一两个助手。所有实验都在实验台上进行，没有使用计算机等大型计算工具，最多是一把尺子或者计算器。
从十大经典科学实验的评选中，我们也可以清晰地看到2000年以来科学家最重要的发现轨迹，就像我们鸟瞰历史一样。《物理世界》根据大众对这些实验的理解程度对它们进行了排名，第一个是展现物理世界量子特性的实验。
但是，科学的发展是一个积累的过程。9月25日，美国杂志* * *按照时间顺序重新整理了这些实验，并做了简单的解释。厄拉多塞测量地球的周长，它是古埃及的一个小镇，现在叫做阿斯旺。
在这个小城，夏天正午的太阳高悬头顶:物体没有影子，阳光直射深井。埃拉托斯特尼是公元前3世纪亚历山大图书馆的馆长。他意识到这个信息可以帮助他估计地球的周长。
在接下来几年的同一天同一个时间，他在亚历山大的同一个地方测量了物体的影子。发现太阳光线略有倾斜，偏离垂直方向约7度。
剩下的就是几何的问题了。假设地球是球形的，它的周长应该是360度。
如果两个城市形成7度角，就是周长的7/360，这是当时5000个希腊体育场的距离。所以地球的周长应该是25万个希腊体育场。
今天，通过轨道测量，我们知道埃拉托斯特尼的测量误差只有5%以内。伽利略16年底的自由落体实验，大家都认为重的物体比轻的物体下落速度快，因为伟大的亚里士多德曾经这么说过。
当时在比萨大学数学系工作的伽利略大胆挑战了大众的观点。著名的比萨斜塔实验已经成为科学上的一个故事:他从斜塔上同时扔下一个轻的和一个重的物体，让大家看到两个物体同时落地。
伽利略可能以挑战亚里士多德为代价丢掉了工作，但他展现的是自然的本质，而不是人类的权威，科学做出了最后的决定。伽利略的加速实验伽利略继续完善他对物体运动的观点。
他做了一个6米多长、3米多宽的光滑的直木槽。然后将木槽倾斜固定，让铜球从木槽顶部沿斜面滑下，用水钟测量铜球每次滑动的时间，研究它们之间的关系。
亚里士多德预言滚球的速度是匀速的；铜球滚动的长度是两倍，行走的距离也是两倍。伽利略证明了铜球滚动的距离与时间的平方成正比:在两倍的时间里，由于重力加速度不变，铜球滚动了四倍的距离。
(第8名)牛顿棱镜分解太阳光。伽利略在艾萨克·牛顿出生的那一年去世。牛顿于1665年毕业于剑桥大学三一学院，之后在家呆了两年躲避瘟疫，之后成功找到工作。
当时大家都认为白光是没有其他颜色的纯光(亚里士多德是这么认为的)，彩色光是一种不知何故发生变化的光。为了验证这个假设，牛顿把一个棱镜放在阳光下，通过它，它在墙上被分解成不同的颜色，我们后来称之为光谱。
人们知道彩虹是五颜六色的，但他们认为这是因为它不正常。牛顿的结论是，正是红、橙、黄、绿、青、蓝、紫这些基本颜色有不同的色谱，在表面形成单一的白光。如果你深入观察，你会发现白光非常美丽。
(排名第四)卡文迪许扭矩实验牛顿的另一大贡献是他的万有引力定律，但是万有引力有多大呢？18年末，英国科学家亨利·卡文迪什决定找出这个引力。他的6英尺长的木棍，两边绑着小金属球，用铁丝吊着，像个哑铃；然后将两个350磅的铅球运动员靠得很近，以产生足够的重力使哑铃旋转并扭转钢丝。
然后用自制的仪器测量微小的转动。测量结果惊人的准确。他测量了引力常数的参数，在此基础上，卡文迪什计算出了地球的密度和质量。
卡文迪什的计算表明，地球重6.0*1024千克，即13万亿磅。托马斯·杨的光干涉实验牛顿并不总是正确的。
经过多次争吵，牛顿让科学界接受了光是由粒子组成的观点，而不是波。
七、化学史十大最美化学实验1。Louis Pasteur分离了酒石酸盐的光学异构体(1848)。
2.拉瓦锡对金属氧化的研究导致了燃烧和氧化的基本理论。(约1775)
3.埃米尔·费歇尔确定了葡萄糖的结构。(约1890)
4.汉弗莱·戴维利用电解来分离元素，包括钠和钾(1807)以及镁、钙、锶和钡(1808)。
5.威廉·亨利·珀金人工合成薰衣草染料。(1856)
6.古斯塔夫·基尔霍夫(Gustav Kirchhoff)和罗伯特·本生(Robert Bunsen)证明了金属盐在火焰中加热时，释放的谱线具有元素特征(火焰反应)。(1859)
7.约瑟夫·普利斯特列通过加热“红色金属灰”，即氧化汞，发现了氧气。(1774)
8.bartlett是第一个用六氟化铂合成六氟化氙合成稀有气体化合物的人。(1962)
9.grina发现含有镁的有机化合物可以用于有机合成。(约1899)
10.玛丽和皮埃尔·居里发现了钋和镭。(1898)