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 ▲太阳系模型

作者 胡翌霖 (清华大学助理教授)

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这些是理论物理学方面的发展
，下面我们再重点讲一讲实验物理学方面的事情。我们说到在18世纪
，理论科学与实验科学的传统基本上还是分开的

，比如我们注意到牛顿力学的分析化这件事情和实验完全没有关系
。那么实验家们在做什么呢？他们在“表演”呢。

       18世纪，以“体验自然”为名的课程在大学中开设，主要在医学院，包括解剖学、植物学和化学等，课堂气氛接近于“表演”。除了学生之外，往往也有外行参观。物理学实验也被引入课堂
，同样是演示性的，向包括妇女在内的公众开放。

       1704年牛津大学引入实验课程
，1705年开展配有实验演示的系列公众讲座。1707年剑桥大学，继牛顿之后的卢卡斯数学教授
，威廉·韦斯顿（1667-1752）开设实验物理学讲座。

       巴黎大学的皮埃尔·波利尼埃（1671-1734）用实验演示笛卡尔物理学，举办面向公众的讲座，影响很大，国王路易十五在1722年听了他的讲座
。在波利尼埃出版的讲义中，第一版时还把实验说成是说明理论原理的补充方法
，但在第三版之后就成了到达真正的物理学的唯一可靠的方法了
。

       尽管实验家们把实验在科学研究中的地位越捧越高
，但当时的实验更多的还是演示性
、娱乐性的。

       一些城市中的实验演示活动成为不可错过的游览节目，比如德国小说家拉罗赫（1731-1791）于1786年访问伦敦，她的游记里写道
：“我们的夜晚在物理实验中度过

，毫无疑问
，这些实验构成了礼拜的一部分，向我们揭示出存在的内在本质，并且使一个敏感的灵魂越来越理性地对其造物主报以敬畏。”

       一些表演干脆成为舞台剧，例如1786年一个关于库克船长塔希提之旅的哑剧中，“导演”鲁斯伯格动用了新近发明的热气球，让穿着很少的女演员从空中降落到舞台上，最后展示了库克船长羽化飞升似的壮丽景象。现在让我们去看的话这无非是一个华丽的杂耍表演，但这个表演在当时被《泰晤士报》评论为“值得每一个有理性的人——从儿童到年长的哲学家——沉思的表演。这种表演最能显示出上帝的智慧和设计”

       大量的新颖仪器（图13.4.1、图13.4.2）被用于向公众演示科学，例如太阳系模型、起电器、空气泵
、喷泉
、热气球、避雷针等等。这些仪器也成为当时的畅销品和收藏品

，从仪器到表演到图书
，带动了一整条产业链
。

       表演的需求推动了科学仪器的生产和改进，科学家们更容易获取更精密的仪器，为实验科学的推进铺平了道路。

 ▲图13.4.1 一系列由英国国王乔治三世收集的18世纪天文学演示仪器

▲图13.4.2 一系列由英国国王乔治三世收集的18世纪力学演示仪器