9.测量准确性的限度：第三个例子

我所举的最后一个例子与第二个类似，只是在比较后会发现其独特之处。假设悬挂在一根细长绳子上保持着平衡的物体，可以用电力、磁力或重力使它围绕绳子旋转。物理学家通常使用这种装置来测量微弱的力，这种装置叫“扭力天平”。当然，实验装置中这个轻物体必须根据实验的目标做出选择。在使用和调节扭力天平的准确度时，人们碰到了一个奇妙的极限。假如使用更加轻的物体和更细更长的绳子，那么这个天平所感应到的力会越来越弱。当悬挂的物体敏锐地感受到周围分子热运动的冲击，它就会开始在平衡位置附近做无规律的“跳跃”，就像第二个例子中颤动的水珠那样，此时测量的精确度就达到了最佳状态。虽然这种操作不是测量精确度的极限，但它却是实际操作上的极限。热运动的无规律效应与未知外力的效应相互干扰，从而使得我们每次得到的偏差值失去了意义。为了减轻实验中布朗运动的影响，必须取得更多次的实验数据。在目前的各种研究中，这个例子最有启发性。我们的感觉器官相当于一种实验仪器，如果它太过敏锐，也是一件可怕而没有价值的事。