Question

刚才看了霍金的纪录片《与霍金一起探索宇宙3》想请教一些问题

在第三部里面讲到了他在剑桥大学餐厅一个十分平滑的地板上做的钢珠试验。他把钢珠整齐排列，然后撤去其中五个钢珠，因为万有引力定律，余下的钢珠力的平衡被打乱 所以重新排列。看到这里的时候我有个疑问，这个试验是否真正存在。还是因为纪录片的缘故人为做出的一个理想模型。基于我的认知，要想在那种条件下做出这个试验是非常不现实的。不过我倒希望霍金是真正按照纪录片里面的那样做出了这个试验。现在只需要解答我的一个疑惑，这个试验是否真实存在，还是在理想状态下的一种模型？谢谢！
请尽量详实一点！至少要让我相信你的答案。不要给我说2,3个字就完了！那样我会非常生气的- -、

Answer 1

当然是理想状态下的
你想下几颗钢珠的万有引力才多大，远此地面给它的最大静摩擦力及空气阻力小得多的多的多，不在理想状态下怎么可能使余下的钢珠的力的平衡被打乱而重新排列
就好比伽利略做的两铁球落地实验发现无论质量多大的物体总是同时落地一样，这也是在不考虑空气阻力的理想状态下，不然一片羽毛怎么会个一个铁球同时落地
这是为了让观众更好理解引力的效果才这样的
你说呢
顺便问下，你看的那部记录片和《霍金的宇宙》是不是同一部，我怎么都不记得有这一段

Answer 2

这个实验是不存在的，这个片子里面放的只是理想状态下面的显示。

Answer 3

在电视上，那是一个3D动画效果演示，不是真正在地球重力环境中做这样的实验，纪录片表达的是在宇宙真空中发生的情况，因为科学理论发现了这个可能性，才能解释为什么今天的宇宙会充满看得见的物质。正因为物质之间的万有引力不能达到绝对的平衡，宇宙大爆炸初期处于混沌状态的细微带电粒子才会产生了聚合，随着时间推移，聚合越来越强大，产生星球，星系，黑洞……最终引力又会把一切物质摧毁，让宇宙回到大爆炸能量奇点状态。那时宇宙就真正成了巨空，完全无物质，那是个很让人神经的问题，真的无法想象空间会不会消失，如果消失，那么巨空外面又是什么？
现代科学理论认为，宇宙物质是基于宇宙大爆炸快速扩张的能量诞生的，最小的物质单位可能是震动的能量弦，因此产生了弦理论。那些高深理论我们常人无法理解，但有兴趣去了解。霍金的纪录片我也看了很多遍，始终让我对宇宙充满无限未知的求知欲。

Answer 4

把模型再简单化：只计算直径为1cm、重量为10g、相距1cm的两颗钢珠之间的万有引力。把这些参数代入万有引力公式，算得的引力大小只相当于一颗地面上的钢珠与地球之间的万有引力大小的0.0000000001倍（9个零，估算，假设了地球和钢珠密度相同，误差最多一个数量级）。 地板的摩擦系数、平整度以及球的曲面精度不太可能可以满足如此高的精度要求。再荒唐点假设完全无阻力，两颗钢珠从静止--加速--到相碰在一起也得半年的时间（估算的，有兴趣计算器按下）。所以这个方式的实验很不实际。当年卡文迪许用敏感度更高的扭秤实验来验证了牛顿万有引力定律是很了不起的。

Answer 5

这是他完全想象的 这个实验是不存在的

Answer 6

理想状态下...

Answer 7

他的实验条件是没有摩擦力，现实中不存在这种情况。