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自己的流言终结者磁铁吸引和排斥状态重量一样吗
上周看到一个视频，XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/programs/view/nSNt2nfvBtY/ ，讲的是一个人自称牛顿的万有引力应该修正，因为他发现了磁场会影响重量，磁铁吸引状态和排斥状态重量不一样，他用了一个茶叶盒包住吸引状态和排斥状态的磁铁，然后称重，还宣称谁能证明他做的数据不对，愿意倾家荡产赔偿云云。我一看，感觉这人 不靠谱。于是自己做了一遍。我保证绝大部分看不完我写的东西，所以先说结论：我的精确到0.1mg的天平虽然测量出了重量的变化，但误差太大，不能确定这些变化是误差导致还是重量本身发生了变化。既无法否定，也无法支持视频上的结果。
但是经过自己做实验，发现视频有很大的问题，这个实验最根本的部分就是精度的控制，可是视频中一点都没有提到。除非能告诉我们精度控制的措施，否则那些数据都是不可靠的。这个 精度的问题，如果没有做过试验可能不好理解，简单说来，就是同样一个东西，你放在天平上，得到一个重量，拿下来，再放上去，你发现两个重量不一样，这个就是误差，生活中，我们的器具很简单，感觉不出，但在科学研究中，这个误差是很明显的，称重仪器精密度越高，这个差别越容易发现。但是这个是因为误差引起的，不是重量随着时间而变化。
我看到这个实验如此粗糙，没有讲对照，没有讲可重复性，太不严格了，居然也可以和牛顿叫板。这个实验要求不高，正好我手头有精确到0.1mg的分析天平，于是我也打算验证一下。我事先说明一下，虽然我是抱着成见来做实验，但我可以保证，实验的时候绝对是一个客观的头脑，我知道，什么牛顿，马顿，在证据面前都是浮云。
周六去我们市卖工具零件的地方去找强力磁铁，问了十几个商铺，才有卖强力磁铁的，10元1个，我买了两个。心想，这可是我一月生活费的5%，心疼死我了。
我面临的第一个问题就是，如何屏蔽磁场。强力磁铁很可能对电子天平有影响。记得资料上说，铁可以屏蔽磁场，当我用我家的茶叶盒装上磁铁后，磁场依然可以透过茶叶盒。我又设计了一个实验，半定量的检测磁性的变化。是这样设计的，在远处放一个指南针，用磁铁靠近，直到指南针指向东西，记住这个位置，然后前面放个铁片，我发现，磁场强度有变化，但不是太大。所以铁对磁场的屏蔽效果不好。但距离对磁场影响非常大，根据指南针的指向，距离大概20多公分的位置磁铁的强度已经和地磁场差不多了。如图，理解的朋友会理解的。
虽然屏蔽效果不好，做实验的时候我还是装在了铁盒子里。为了增加与天平的距离，我在天平上垫了大概20公分的塑料泡沫。如图所示。
为了让相互排斥的磁铁靠在一起，给同事要了夹具，然后再放进茶叶盒中。
我们实验室最好的天平就是图上这个，国产，上海精科的，精度0.1mg。上半年我们单位报了个梅特勒的天平，不知道什么时候能来，如果来了，可以用这种进口的做一下实验，精密度和可靠性要高一些。
先分别称重，磁铁A16.4164g，B16.5542g，吸引状态：32.9571g，排斥状态：32.9617g，最让我惊喜的是，做完实验，仪器居然没有“飘”，还是0.00000g。一算，确实吸引和排斥状态重量不同，差4.6mg，我应该得到和视频上一样的结论。慢着，这些差别真的存在吗？如果受过科学研究方面的训练，你会做一系列的对照，去研究这些差别是否是真实的还是误差。于是我继续做下去。单独称重磁铁A。结果我发现茶叶盒子里的磁铁，在茶叶盒不同的放置状态下，重量也不同，而且差别非常大。
我下面的就是我单独称重茶叶盒子里的磁铁数据：
16.4289（磁铁在茶叶盒上面），16.4237（磁铁在茶叶盒侧面），16.4295（磁铁在茶叶盒上面），16.4222（侧），16.4095（侧），16.4152（未记录位置）
这个结果表明，前面的数据不可靠，因为单纯放置位置就已经使重量数据产生这么大的变化。就算同样是放在茶叶盒侧面，数据差别也很大。
因为磁铁在不通明的茶叶盒里，位置不好控制，又根据茶叶盒其实用处不大，所以干脆把磁铁拿出来放在泡沫上称重，并于是有了下面数据：
正面朝上：16.4173，反过来：16.4293，正：16.4186，反：16.4305，正16.4203，反：16.4314，正16.4207，反16.4312
从这个数据可以得到，在没有茶叶盒的情况下，同样是正面朝上，重量差别可以达到0.0034g，说明误差的存在。这个结果还说明一个事实，除去偶然误差，磁铁确实干扰称重，反放比正放要重。经过网友提醒，这个可能和地理位置相关，在南半球结果应该和我相反。以后再进一步研究吧。
对于屏蔽我还是不死心，于是把铁片放在磁铁和天平之间，希望能屏蔽一些磁场，继续称重，同样是反复颠倒正反面，有了如下数据：
正：16.4203，反：16.4246，正：16.4195，反：16.4245，正：16.4196，反：16.4239，正：16.4187，反：16.4233，称完后，零点飘至-0.0021。同样显示，误差太大。
磁铁水平放置误差大，那竖直放置呢？把某一面朝我（东）定为前，另一面定为后，
前：16.4160，后16.4274，前，16.4153，后，16.4271，前16.4147，后16.4265，前：16.4141，后：16.4261，称完后，零点飘至-0.0026。
注意，这个实验，我忘了定N极和S极 了，每次实验之间的正反定义可能不一致。
看了上面的数据，绝大部分人已经晕了，好了，最后我说我的结论：我的精确到0.1mg的天平没有办法测出重量的改变，因为系统误差太大。既无法否定，也无法支持视频上的结果。
但是经过自己做实验，发现视频有很大的问题，这个实验最根本的部分就是精度的控制，可是视频中一点都没有提到。除非能告诉我们精度控制的措施，否则那些数据都是不可靠的。
以后如果有机会，我会用光电天平或者精密度更高的天平再做的。
关于磁铁屏蔽的问题，和网上朋友交流了，应该用比较厚的铁才能屏蔽到大部分磁性，但厚的铁又比较重，精密的天平一般不能称很重的东西，所以现在磁性屏蔽的问题还在困扰我。或者换个思路，根本就不用屏蔽？
从电子天平的原理上说磁场是会对结果产生影响的。最好泡沫再掂厚一些，感觉20公分不太够，不影响指南针不代表也不影响天平。
最好有同一个放置姿态下，不同距离（泡沫厚度）对读数的影响。
最好有同一个放置姿态下，不同距离（泡沫厚度）对读数的影响。
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引用第2楼小俊于2011-06-10 13:34发表的 :
从电子天平的原理上说磁场是会对结果产生影响的。最好泡沫再掂厚一些，感觉20公分不太够，不影响指南针不代表也不影响天平。
最好有同一个放置姿态下，不同距离（泡沫厚度）对读数的影响。
不影响指南针表明，只磁场强度小于地磁了。
你的建议很好，这是很好的对照，不过这个天平太差了，我没有信心做下去了，还是等梅特勒的来了，继续做。
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回 3楼(diy患者) 的帖子
垫的太高，影响精度，同时，太高的话，超过框，上门就关不上了，那空气紊流就会带来新的误差。这东西要权衡一下。
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最好用抗磁材料做屏蔽，比如用全密封的铜盒子。
一个是屏蔽对天平的影响，另一个就是屏蔽地球磁场的干扰。
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这个实验我是要关注一下的。到现在为止的状态依然是”不证实，不证伪”状态。在”不证实，不证伪”状态应抱有啥样的态度，个人早已表态过。也谴责过有更高精度仪器的单位不敢面对。更找到过根据，说引力常数的测量就没有比6.6742(10)X10-^11(m^3kg^-1s^-2)还准的，有效位数就五位。看来为什么做天平只到万分之一克是有原因的。别再为难科学家了，更高精度其实不存在。这是偶早先来论坛时愚钝的地方，当时我以为应该存在更精密的仪器的。
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1998 年国际物理学基本常数委员会推荐使用的值为6.673(10)X10^-11 (m^3kg^-1s^-2)。这一结果与卡文迪许的实验值没有本质差别。由于各小组的测量值在其误差范围内不能完全吻合，使得该委员会将值的不确定度由 1986年的128X10^-6增加为1500X10^-6,
2002年国际基本物理学基本常数委员会又一次统计了最近的几个测量结果，公布了新一轮的值为6.6742(10)X10-^11，相对精度仍然被放大到128X10^-6。
---------------------此段出自 华中科技大学 涂良成、罗俊 撰写的 "引力实验与理论研究新进展"，于2005年发表在《自然科学进展》。--------------------
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1998 年国际物理学基本常数委员会推荐使用的值为6.673(10)X10^-11 (m^3kg^-1s^-2)。这一结果与卡文迪许的实验值没有本质差别。由于各小组的测量值在其误差范围内不能完全吻合，使得该委员会将值的不确定度由 1986年的128X10^-6增加为1500X10^-6,
2002年国际基本物理学基本常数委员会又一次统计了最近的几个测量结果，公布了新一轮的值为6.6742(10)X10-^11，相对精度仍然被放大到128X10^-6。
---------------------此段出自 华中科技大学 涂良成、罗俊 撰写的 "引力实验与理论研究新进展"，于2005年发表在《自然科学进展》。--------------------
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肤浅地说，造成测量不准确的原因是，从仪器到被测对象，无不受到电磁环境的影响。引力实验与电磁实验隔绝不开。
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三个神经病牛顿说的是地球对万物都有吸引力也没说不同情况下引力的大小啊
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再补充6楼。只要不承认电磁力影响万有引力，就会永远陷在“更高精度其实不存在”这句话里出不来。
思考凭什么更高精度不存在才是寻求“引力常数”的出路。
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有趣的是：尽管引力常数G是人们最早测量的物理学的基本常数，但到目前为止，和别的基本常数相比，测量G所达到的精度却是最差的。原因出在引力太弱及其万有性质——人们无法将物体从引力的周围环境中屏蔽出来。测定G的实验困难还在于：必须精确测定两物体的质量m1和m2，以及它们之间的距离r，当然，还有相互吸引力F。这在物理学上叫做绝对测量，也就是说，你必须测量这些量的绝对大小，而不是相对某一标准的差额。
所以在物理学领域内，测量G值是一个难度极大、精度要求极高的实验。从牛顿时代算起，到现在三百多年来，许多物理学工作者可以说是前仆后继，为提高G的测量精度，艰难跋涉在实验室研究的前线。为避免过分专业的实验细节描述使本书更为繁琐，这里我们只将近几年几家主要实验室公布的结果列表如下：
美国华盛顿大学 2000年 6.674215(92)
法国BIPM 2001年 6.67559(27)
新西兰 2003年 6.673870(270)
瑞士苏黎士 2002年 6.67407(22)
瑞士苏黎士 2006年 6.674252(124)
中国武汉 2005年 6.6723(9)
CODATA推荐的数值 2002年 6.6742(10)
所以在物理学领域内，测量G值是一个难度极大、精度要求极高的实验。从牛顿时代算起，到现在三百多年来，许多物理学工作者可以说是前仆后继，为提高G的测量精度，艰难跋涉在实验室研究的前线。为避免过分专业的实验细节描述使本书更为繁琐，这里我们只将近几年几家主要实验室公布的结果列表如下：
美国华盛顿大学 2000年 6.674215(92)
法国BIPM 2001年 6.67559(27)
新西兰 2003年 6.673870(270)
瑞士苏黎士 2002年 6.67407(22)
瑞士苏黎士 2006年 6.674252(124)
中国武汉 2005年 6.6723(9)
CODATA推荐的数值 2002年 6.6742(10)
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成也精度，败也精度。就在这多种来源数据只有三位相同的有效数字的精度下。人类坚持着引力与电磁力一点关系也没有的信条。发展着伟大的物理学。新生的刘教主和其追随者不吃这一套。
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我觉得对于引力测不准并不是因为理论有错误，而是因为做为引力的另一端的地球是变化的。
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引用第11楼dctyu于2011-06-11 22:17发表的 :
成也精度，败也精度。就在这多种来源数据只有三位相同的有效数字的精度下。人类坚持着引力与电磁力一点关系也没有的信条。发展着伟大的物理学。新生的刘教主和其追随者不吃这一套。
这个实验永远不可能证明万有引力和电磁力没有关系,只能在某种精度的层次上证明没有关系.
顺便问一下,电磁力和万有引力现在还没有统一吧?
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引用第5楼攀博士于2011-06-10 21:44发表的 :
最好用抗磁材料做屏蔽，比如用全密封的铜盒子。
一个是屏蔽对天平的影响，另一个就是屏蔽地球磁场的干扰。
铜能屏蔽吗,感觉磁性材料才能屏蔽吧.
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