Coulombの法則を家庭で検証するのはなぜ難しいのか
Coulomb's law remains tricky to test at home
物理法則を暗記ではなく、料理のように自在に使いたい。そんな願いから、著者はCoulombの法則を自宅で確かめようと試みる。帯電した2つの物体間の力を距離の関数として測定するには、等しい電荷を安定して与え、湿度による電荷漏れを防ぐ必要がある。アルミ箔検電器を作って静電反発を観察したが、定量的な検証にはほど遠い。より堅牢な実験方法を模索中だ。
Coulombの法則が逆二乗則に従うことをどうやって確認するのか？それは全く明らかではない。
HNでの議論
23- nh23423fefe
> しかし、自然界で指数aが1である理由は私には全く明らかではない
次元解析だけで任意の指数を排除できると思う。qの冪を許すなら、Kの単位が曖昧になる。単位を持つ量を指数関数にできないのと同じ理由だ。
もっと具体的には、電荷の反対称性によって偶数の指数は排除できると思う。つまり q^2n = (-q)^2n だが、これは実験によって否定されている。
- sobellian
2つの異なる不可分な電荷の場合、これは少し厄介だが、a=1は定義によるものだと思う。実際に電荷をどう測るか？基準電荷との間に働く力の大きさで測る。だからa=1を慣習として採用する。しかし、不可分な電荷に対してa=2を否定する実験は存在しない。単に新しい単位で電荷を得るだけだからだ。電荷の集合体に対しては、運動量保存則により力は線形に加算されなければならないので、そこではa=1であることがわかる。
- smallmancontrov
猫 + 発泡スチロールの緩衝材
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cat_demonstrating_st...