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近来关于物体质量随温度变化的话题挺热闹，从中可以看出问题来，那就是：现在对物理有兴趣的人们通常只注重理论而忽视试验，甚至可以说几乎没有人能够认真地作试验，于是用一个天平称量几次数据就可以搅起一股风浪。
可以确定的是：只需要一台天平，我们就可以发现大量的物理效应。天平的精度越高，可以发现的效应就越多。如果天平的精度无限高，就可以发现无限多的物理效应。比如我们完全有可能发现白天与夜间物体的质量不一样。 在作试验的时候，特别是作精密试验的时候，必须把可能影响试验结果的各种因素尽量考虑进去（虽然由于能力的问题不可能面面俱到）。就拿温度变化导致质量变化的试验来说，就应该考虑以下几个主要因素： 1，高温可以导致物体出气，对于这种现象搞过电子管的人都知道。不同的物体出气量不一样，比如电解铜与无氧铜的出气量就大不一样。为了消除出气对实验结果的影响，就应该有一个加热前的质量数据和一个加热完再冷却后的质量数据。 2，低温可能导致物体结露，为了尽量减少结露的影响，应该将物体用绝热的材料（例如泡沫塑料）包裹起来。 3，空气浮力的影响，空气浮力对比重大的物体影响小，对比重小的物体影响大。另外由于物体是放在天平的托盘上，因此托盘的的温度变化也会导致空气浮力的变化。空气浮力对铝的影响比对铁的影响大的多，这不仅是因为铝的比重小，而且还因为铝的比热大，在天平托盘温升相同的情况下铝的温度比铁的温度下降要少。或者换一个角度来看，在铁与铝下降同样温度的情况下，装铝的托盘比装铁的托盘温度要高。要考察空气浮力对升温托盘的影响，应该记录一组拿去重物后托盘热状态下的天平示数。或者为了减少托盘的温度变化干脆将重物悬挂于细丝上。 4，空气流动的影响，由于气流的复杂性，没有人能够计算气流所产生影响力，为了减少气流的影响，应将被测物体置于一个封闭的绝热的空腔里，这样就可以将气流的影响抵消掉。 5，磁场的影响，铁磁性材料有居里点，在居里点温度以下，铁磁性材料表现为明显的顺磁性，在居里点温度以上，铁磁性材料的顺磁性消失。为了消除磁场的影响，最好不要用磁性材料作试验。当必须要使用磁性材料时，应当采用良好的磁屏蔽措施。 总而言之，在各种影响测量精度的因素没有被充分考虑的情况下，简单的测量结果不能说明任何问题。在没有严格的数据参照情况下，任何结论性的说法都是不负责任的。 应该说明的是：尽管试验数据很少，没有考虑影响试验精度的因素，但毕竟还是做了一些试验，总比那些只会空口说白话而从不做试验的理论专家要好。当今的物理学不缺理论，最缺的是试验数据，搞理论的才能成为大师，做试验的一文不值，这才是今天科学的悲哀。 |