让孩子的思维横冲直撞（1）

    不少科学家由于头脑中装的东西太多，许多东西将思维遮蔽了，思维变得凝滞和僵化，而卡文迪许的思维却有一个宝贵的东西：没有固有的概念、成规，因而他跑到了众多科学家的前面，第一个称出了地球的重量。

    孩子在充满想象力的年代就该让思维横冲直撞，这样他们的生命才会发生质的改变。

    在哥白尼之前，“地心说”统治着天文学界；在爱因斯坦发现相对论之前，牛顿的万有引力似乎“完美无缺”……大家的思维因有了一个现成的结论，而变得循规蹈矩，不再去八面出击。后来，哥白尼和爱因斯坦“横冲直撞”，前者发现了“地心说”的错误，后者发现了万有引力的局限。因此，我们要学一学野马，让思维在自由的原野上“横冲直撞”一下。

    地球是人类的母亲。作为地球的儿子，人类早就渴望了解母亲的身世，也想知道地球的模样，包括她的半径与重量。古希腊科学家用巧妙的方法测出了地球的半径约有6400多公里。那么地球的重量又是多少呢？

    地球如此巨大，如此沉重，要想用普通的秤来秤出地球的重量，那实在是天方夜潭。第一，世界上没有这样一杆能称得起地球的巨秤，而且谁也无法制造秤得起地球的秤来。第二，就算有了这样一杆秤，又有谁能像在菜市场上称黄瓜、番茄那样称出地球的重量？就算是有了一个力大无穷的人能提得起地球，他总不可能站在地球上称地球吧？

    许多科学家在碰到地球的重量这个问题时，不是绕过去，就是掉头而返。他们不是不想知道，也不是没有做出过努力，而是在碰壁之后得到了一个结论：人类暂时还没有能力称量地球。

    这个结论固化了人们的思维，大家不再对地球的重量感兴趣，偶尔看一眼，便摇头而去。

    1750年，英国19岁的科学家卡文迪许向这个难题挑战。他给自己提出了一个大胆的课题：称出地球的重量。

    卡文迪许是个毛头小伙子，他不知道别人为这个问题伤了多少脑筋，也不知道大家曾经试用了什么方法。他像一个小马驹闯进了一片丛林，横冲直撞，他的思维毫无顾忌和阻碍。

    在思维的冲撞中，卡文迪许想到了牛顿的万有引力。

    根据万有引力定律，两个物体间的引力与两个物体之间的距离的平方成反比，与两个物体的重量成正比。这个定律为测量地球提供了理论根据。卡文迪许想，如果知道了两个物体之间的引力，知道了两个物体之间的距离，知道了其中一个物体的重量，就能计算出另一个物体的重量。

    这在理论上是完全成立的。但是，实际测定中，还必须先了解万有引力的常数k。当时还不知道这个常数的值，这样，即使其他几个因子都知道了，也难以计算出地球的重量。因  此，要称地球重量，必须先测出引力常数。

    卡文迪许通过两个铅球来测定它们之间的引力，然后计算出引力常数。两个普通物体之间的引力非常小，不容易精确地测出。要精确地测出它们之间的引力，必须使用很精确的装置。当时人们测量物体之间引力的装置是弹簧秤，这种秤的灵敏度太低，不能达到实验要求。引力常数测不准，地球的重量就测不准。

    卡文迪许利用细丝转动的原理设计了一个测定引力的装置，细丝转过一个角度，就能计算出两个铅球之间的引力，然后把引力常数计算出来。但是，这个方法仍以失败告终了，因为两个铅球之间的引力太小了，细丝扭转的灵敏度还不够大。只有将灵敏度进一步提高，才能测出两个铅球之间的引力，计算出引力常数。</p>

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