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根据单摆周期公式得出的g=π^2是否是巧合?

知乎问题:物理学脑洞:根据单摆周期公式得出的g=π^2是否是巧合?

并不是巧合。

在17世纪,随着科学的发展,科学家们意识到通用而普世的计量单位的必要性。当时,惠更斯已经发现,单摆在做小角度摆动时,周期基本上只和摆长有关。英国科学家威尔金斯(John Wilkins)受此启发,提出:可以按照周期为二秒的单摆的摆长定义一个通用的长度单位。(秒则是以一天的86400分之一定义,这一点直到二十世纪才得到修正)。单摆的周期是

$$ T = 2\pi \sqrt{\frac{L}{g}} $$

这就导致,在这样的米的定义下,重力加速度正好是$\pi^2$

很快人们发现,地球各地的重力加速度并不一样,这个定义不够准确。之后虽然米的定义经过了数次修正,考虑到标准的连续性,新的定义一直没有相差太多。总结一下,重力加速度约等于圆周率平方,是历史上人为选择标度的结果。

2018-12-27:修正了之前的错误:米不是法国人在提出米制时最早引入的。而且,那时候人们已经知道了重力加速度的不确定性。法国大革命时的米已经是按照地球子午线的长度定义的了。