自己的流言终结者磁铁吸引和排斥状态重量一样吗

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上周看到一个视频，http://www.tudou.com/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？

闯王

晕，这个不是问题吧？垂直方向没有磁力，水平方向的磁力不影响称重。

闯王

至于秤和秤砣，可以用无磁性的，比如木质的或有机合成的秤+石制秤砣

田野一行

考虑重力场的影响了吗？允许的误差是多少？

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至于秤和秤砣，可以用无磁性的，比如木质的或有机合成的秤+石制秤砣
闯王 发表于 2011-6-10 13:15

                               
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你能卖给我吗？关键是要精确到0.1mg的。
有些东西并不是想买就买到的。

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考虑重力场的影响了吗？允许的误差是多少？
田野一行 发表于 2011-6-10 13:18

                               
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测的就是重力。
这个实验很失败，目的就是告诉大家实验根本不好做。至于允许误差 要用数学方法分析，实际上我的数据误差太大，根本不值得用数学分析，唯一有意义的就是磁铁正放和反放受力不一样。

antprince

个人觉得
设备精度还是太低
...

天线宝宝

我选的是一样重来着

dwb

其实关键的一点应该是要有足够的高度，避免磁铁对天平产生影响。

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个人觉得
设备精度还是太低
...
antprince 发表于 2011-6-10 13:22

                               
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我的国内是最好的了。我去年定了一台国外的，等回来了，再做一次，其实也不一定能得出定论。

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其实关键的一点应该是要有足够的高度，避免磁铁对天平产生影响。
dwb 发表于 2011-6-10 13:26

                               
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高度越高，误差也越大。这是个很纠结的问题。

偷了天使

蛮好玩的

想多

那视频对的地方就是，物体的内能变化，质量就会变化，包括磁能，热能的变化等等

他错在用称称出来的重量差别认为是内能变化而引起的质量变化

更错在 由测出的重量变化，得出万有引力定律不正确，而实际如果测出的重量变化的确是由质量变化造成，这证明的是万有引力定律正确

那个以家产作赌保证称重会不一样的213纯粹是秀智商下限的

也就是称重不一样是对的，在绝对理想情况下，质量的变化 是与相吸引时 变化的磁势能以质能定律计算出的质量，可以计算一下，什么称都称不出来的，地磁，天体，的干扰比那点变化大好多数量级，且天体造成的万引变化无法避免

想多

这个差 更多的是铁盒作为一个整体的磁体 前后的变化与周围以及地磁相互作用产生的重量差

如果铁盒能消磁，丁肇中做磁谱仪就不用花那么多钱了

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这个差 更多的是铁盒作为一个整体的磁体 前后的变化与周围以及地磁相互作用产生的重量差

如果铁盒能消磁，丁肇中做磁谱仪就不用花那么多钱了
想多 发表于 2011-6-10 14:06

                               
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是的，铁盒带来的误差也很麻烦呀，等来了 梅特勒的天平，再重新做，去掉铁盒。