第33章 伊凡的实验规划

然后,将辉月大陆的重力加速度与蓝星的重力加速度作对比,依靠蓝星的总体质量,大致估算辉月大陆所在行星的质量,最后推算出大致的万有引力常数。

不过,高倍天文望远镜的制造,还得等玻璃工坊的技改完成,所以这个实验也只能暂时搁置。

接下来是光速的测量。

伊凡打算用旋转齿轮法来大致估算。

他计划制作一个简单的旋转齿轮装置,让一束光通过齿轮的齿缝,在一定距离外放置一面镜子,使光反射回来再次通过齿轮。

当齿轮以一定速度旋转时,如果光往返的时间恰好等于齿轮转过一个齿缝的时间,那么反射回来的光就会被齿轮的齿挡住,无法被观测到。

通过调整齿轮的转速,测量齿轮的参数、光传播的距离等,就能计算出光往返的时间,进而估算出光速。

但这个实验对齿轮要求很高,齿轮的各齿形状要规则,尺寸要均匀,且齿轮和轴的安装要精确。伊凡需要先把简易版的齿轮加工机制造出来,然后再制作出合适的齿轮。

此外,齿轮要能在较大转速范围内稳定旋转,伊凡还得改装实验室内使用魔力驱动的旋转轴。

这根旋转轴是他父亲设计制造高阶钢铁自律傀儡时留下的副产品,转速并不均匀和稳定,所以伊凡还得向哈里森申请实验室的使用和改装权。

最后是测算大气的主要成分,这需要进行几组不同的实验来推算。

首先是燃烧实验:利用简单的燃烧现象,间接感知氧气的存在。在容器中事先放一些水,点燃蜡烛,等蜡烛燃烧结束后,容器内水面会上升一定高度,以此粗略估算支持燃烧的氧气在大气中的大致比例。

接下来是二氧化碳的测算,伊凡打算用石灰水吸收法。

伊凡需要准备一个较大的密封金属罐,在罐中放置一定量的澄清石灰水(石灰在王国很常见,王国南方山脉众多,有大量石灰石出产,经过简单煅烧,泥瓦匠常用石灰和水混合成石灰浆,作为建筑材料的粘合剂)。

然后将容器开口暴露在空气中一段时间后密封。

因为二氧化碳能与石灰水(氢氧化钙)反应生成碳酸钙沉淀,经过足够长的时间,二氧化碳会充分与石灰水反应。之后过滤出沉淀,干燥后称重。

再根据化学反应方程式:CO?+ Ca (OH)?= CaCO?+ H?O,计算出参与反应的二氧化碳的质量。最后计算容器内气体的体积和二氧化碳的质量,根据理想气体状态方程 PV = nRT,大致估算出二氧化碳在大气中的含量。