圆周率平方与地球重力加速度几乎完美一致,有没有什么联系?

圆周率平方与地球重力加速度在本质上是没有任何联系的。用来定义地球引力的重力加速度是有单位的,其数值的大小是基于长度和时间的定义,因此会根据米和秒的标准而变化。实际上在一开始的时候地球重力加速度是以英尺为单位的,重力加速度g的值为32英尺/秒方,这显然不是圆周率的平方。而圆周率是无单位的常数,不会因为外在因素而变化。

圆周率平方与地球重力加速度在数值上差不多源于历史上对米的定义。

创建米的标准的第一次试验始于1790年,1790年5月8日,法国国民议会决定,米的长度将等于半周期为1秒的钟摆的长度。

而单摆的周期的计算公式如下。

将半周期为1秒,即周期为2秒代入,如果长度为1,那么重力加速度g就会等于圆周率的平方。

然而,最后还是没有用秒摆作为米的标准,因为不可复制的,地球表面重力的微小变化会影响钟摆的周期。当你在地球不同位置时,g的值会发生变化。

1791年3月30日,法国国民议会接受了法国科学院的提议,将米的新定义等于地球赤道到北极点长度的千万分之一。1793年,法国开始采用米作为其官方长度单位,之后的一百多年的时间里,分别出现以铜、铂、铂合金和10%铱米棒制成的米原器。

虽然米的长度没有用半周期为1秒的钟摆的长度来定义,但其实它跟赤道到北极距离的千万分之一在长度上是很接近的,只不过后者误差更小。1983年米的标准最终采用的真空中光速的1/299792458,跟之前米的标准长度没有变化,但是精确度进一步提升。

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  • 发表于 2022-01-13 16:34
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  • 分类:科学