第33章 伊凡的实验规划

确定长度和时间计量单位后,伊凡将需要测量宇宙常量的数值一一罗列在莎草纸上:声音在大气中传播的速度,液体的压强,大气压强,重力加速度,万有引力常数,光速,大气的主要成分,玻尔兹曼常数,普朗克常数,真空磁导率,细致结构常数,阿伏伽德罗常数……

这些数值中,部分可以利用现有条件设计实验获得数据,还有一些,如玻尔兹曼常数、普朗克常数等,在现有条件下,设计实验测量难度较大,只能通过其他实验推算。

首先是声音在大气中传播的速度,这个实验相对简单。

王都自北向南依山而建,整体南高北低,但东西走向的城墙高度大致一致。

伊凡计划在王都北侧城墙上,选取两个能互相望见的位置,两个位置相距 2000刃,也就是 1500米左右,允许有一定误差。

他准备使用号角,在一边等待另一边挥动旗帜后,立刻用魔法自走钟开始计时。

考虑到声音传播速度受温度、湿度、风速、大气压强等自然环境影响,伊凡打算选一个晴天,每隔 1小时测量一次,取一整天测量数值的平均值,来计算辉月大陆声音在大气中的传播速度。

接着是常见液体压强和大气压强的测量。

这两个实验需要 1米左右长度的透明玻璃管,且对玻璃管质地均匀有一定要求,可目前魔法塔中没有满足要求的玻璃管。

所以,伊凡打算等玻璃工坊完成技术整改,做出制作放大镜和望远镜的镜片后,再下达新的订单来制作玻璃管,因此,这两个实验只能暂时放在一边。

然后是重力加速度的测量。

这个实验也不难,先用现成的长度尺测量魔法塔塔顶到塔底地面的高度,记为 h。

接着在魔法塔顶部边缘,将石块由静止释放,同时启动魔法自走钟开始计时。

当石块落地时,停止计时,记录石块下落的时间为 t。最后根据自由落体公式 h = 1/2gt2,代入 h和 t的值,就能大致算出重力加速度 g。

再之后是万有引力常数的测量。

这需要通过高倍率的天文望远镜,对辉月大陆所在行星的运动进行长期观测。

期间需要记录行星在不同时间的位置、轨道形状等信息,确定行星的轨道半长轴和公转周期。