“有点意思。”秦风的嘴角,勾起了一抹只有他自己才能理解的微笑。
这个实验,确实难,难得令人发指。但对秦风而言,这种“难”,更像是一种挑战,一种激发他无限潜能的催化剂。
他开始逐条分析眼前的“困局”。
困局一:核心测量装置的“丐中丐”品质。
“扭摆装置主体一套,核心扭丝材料为普通高碳钢丝,非恒弹性合金,扭转常数K值需自行标定。”秦风的目光落在了那根看起来平平无奇,甚至带着一丝铁锈味的钢丝上。
“普通高碳钢丝……”秦风的脑海中,【学神黑科技系统】的知识库如同翻书般迅速闪过相关信息,“其弹性模量、剪切模量、以及扭转常数K,对温度变化极为敏感,且存在明显的弹性滞后效应和蠕变现象。在长时间受力或温度波动较大的情况下,K值会发生显着的非线性漂移。用这种材料做扭丝来测量微弱的引力效应,简直就是用一根面条去钓鲨鱼,异想天开。”
其他考生看到这里,想的可能是:“完了,这K值测不准,G值就别想了。”
而秦风想的却是:“既然K值是非线性的,且受温度和应力历史影响,那么,传统的单点标定法或者简单的线性拟合,必然引入巨大误差。或许……可以尝试一种动态、多参数的实时标定与补偿方案?比如,在实验过程中,通过附加的微小扰动和高精度温度传感器(虽然这里没有提供高精度的,但或许可以利用现有元件进行‘魔改’),实时监测K值的微小变化,并将其作为变量代入引力常数的计算模型中?”
这个念头一出,连秦风自己都觉得有些疯狂。这已经不是高中物理实验的范畴了,这简直是顶尖物理实验室才会考虑的复杂修正方案!
“标准质量块若干,M1=5kg,M2=1kg,材质普通铸铁,密度均匀性一般。”秦风又看向那两个黑乎乎的铁疙瘩。
“普通铸铁,密度均匀性一般……”秦风的眉头微微一挑,“这意味着,这两个质量块的质心,很可能偏离其几何中心。在扭摆实验中,这种质心偏离会引入额外的系统误差,尤其是在小球吸引大球的过程中,力臂的精确计算会变得非常困难。”
其他考生:“用尺子量一下,大概齐就行了吧?”
秦风:“不行!对于G值的精密测量,这种‘大概齐’就是灾难。或许……可以通过多次旋转对称测量法来消除一部分由于质心不重合引入的一阶误差?甚至,如果能精确测量出每个质量块的转动惯量,反推出其质心的精确位置……”