竺可桢日记 (1943年)3月6日 星期六 遵

晨阴6°。天气骤冷。

遵 晨阴6°。天气骤冷。

  太平洋盟军总部电,新几内亚东北,美空中堡垒炸沉日军舰十艘,运输舰十二艘,日军一万五千,皆沉〈日)[子〕海底。
  晨八点半至校。张荩谋来谈。又孙怀慈为化学馆改图样问题。今日阅Borel恃雷尔著《空间与时间} ,系对于相对论之浅近解释。序论题为”自牛顿至爱因斯坦”,述空间与时间的测量。谓在地球上所能量者,以地球为最大,其大小约为吾人之一千万倍。一公尺为子午线一周〔之〕四千万分之一。而原子之小,则约为吾人之一百万万分之一(p. 9) 。次述多加→小数位之重要O 谓地球、火星之轨道虽为椭圆,但离正圆极近。火星轨道偏心率为.093 ,约为十分之二。(Eccentricity ofMars’ orbit = .093 , Émile Borel , Honorary director , L’École Normal Superieure 巴黎高等师范学校, Space and Time , Blackie & Son , 1926)在Kepler 开普勒时,须极精密地观测,但此椭圆之定理,使牛顿能成立万有引力。十九世纪初Leverrier 勒威耶与Adams 亚当斯以天王星小有不规则之行动而发现海王星。近顷爱因斯坦之相对论,乃由水星近日点时稍微异动所证实(一百年中差四十三秒)。凡此均需极精密的观察(p. 15) 。次论引力有天然与人为之分,均能影响时之测定。人上升降机,初动时觉人骤轻,机停时又觉骤重,此乃由于加速〔度J acceleration 变动之故,而使地球吸力减少或增加。且详密的研究,知人为与天然的field of gravitation 引力场并不能分辨。且时钟之钟摆,既因地心引力之强弱而长短不同。法国Richer 里希尔于1672 年发现法属Guiana Cayenne 圭亚那地区首府卡宴地方之钟摆,须比巴黎短4 mm 始能每秒一来回。缘赤道上之吸力,因离心力大而距中J心远,故三公斤重之物须减少十公分(gram) (p. 34) 。不但时钟受引力影响,即如木星卫星之运行,光波之vibration 波动亦受引力影响。结果为:在一引力场内,无论其引力由于星球之吸力或加速度之剧增,均能使各种时钟走慢。若使二人能往天狼星,百年以后回到地球,必觉其在天狼星时间不及地球上所记之长( p. 24) 。次述牛顿万有引力成立之历史。牛顿之苹果与月亮故事,其真实性姑不论,但-件日常司空见惯之事,→经有心人指出,立觉其事之非偶然,而为大自然现象中普遍定理之一例。在1666 年,牛顿己计算月球落地每秒之速度。当时Hooke 胡克己猜到二物间引力与其距离正方成反比。因之在山巅与山足称物之重量,但因相差过小不得结果。牛顿之计算,因以纬度作60 哩计,亦不相合,直至1682 年,法国Picard 皮卡尔测经度,结果与理论相合,始敢公布。但此不过一种观测。百余年后, 1798 年开文狄处〔卡文迪什〕始造扭转天秤Torsion Balance ,使吾人CMM.任意可以量二物间吸力之大小,以定引力常数C。一寸土=两物间吸力(p. 29) 。D~ . ? .~…. …. ,…–….- … “J.又述爱因斯坦相对论最大贡献,乃在于能将万有引力之定律影响更普遍化,尤其与磁电方面发生关系,亦是以另一副眼光去看人人司空见惯之事。在爱氏眼中,万有引力乃是情力之一种,与离心力相类,在数〔学〕家称之为a quadratic form ofdifferential equation with 4 variables (p. 34 )。第一章讲几何学与地球之形状。谓赤道半径约6300 公里,两极直径短21 公里。最初以实验证明者乃法国天文学家Richer , 1672 年至开阳发现钟摆需缩短4 mm ,始能于一秒钟来往一次。牛顿解释,由于地球自转使两极平扁。十八世纪时法国科学院乃派人北至Lapland ,南至Equador 量经度。此时决定以子午线四千万分之二为公尺,为万国制C. G. S. 之起源,但为便利起〔见),普通以巳黎臼金制标准公尺为准,各国均制有标准尺,其精密程度可至I忐志忐俨γ缸俨画肌m俨nrr俨rr足以为科学上新发现之前趋。第二章讲天文学上之时与空,谓天文学上有优越的轴与优越的时Privileged axis and P. chronology 0 优越的时即恒星时,优越的轴即穿过太阳系重心之轴。前者未必常而不变,如日月生潮即可延长恒星日。在此处必须引用光之速度,因出现于吾人眼帘前之事物视光速而定,同时恒星位置彼此有移动,实增困难而为相对论之中心问题(p. 78) 。天文学上之时空虽非全确定,但大致不误。Laplace 拉普拉斯之天体力学出版己有百余年,可以解释→切天体行动,但不能解释水星近日点之行动耳。以行动极缓而所不能解者,仅百年中差四十三秒arc 而己(p. 80) 。从肉眼量星,则日、月只各占视径30′ ,即1800飞如能量到上’,亦只到小数点下第四位。金、木、火各星视直径更小,金最大时1F6″ ,木5。”,火1026” ,故其精密性更小矣。但从公转周期可以算各行星轨道直径之比例。Kepler 之定律,牛顿之万有引力,与Laplace 之天体力学均由此成立,、所不可知者,太阳系之大小耳。此数可由金星之经日面Transit of Venus 或木星之月蚀计算之(p. 68) 。
  晚请李天助、朱诚中、梅迪生、高学淘、胡建人、费香曾、张荩谋晚膳,希文亦在座。香曾述南昌至东乡、进贤时由沦陷区人自由区情形。晚十点半睡。
  接石延汉函
  寄熊雨生唁函 魏大铭函金学洪、蔚南函

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