9.第三个例子（测量准确性的限度）

我要举的最后一个例子与第二个例子类似，但有着特殊的意义。用细长纤丝把一个轻物体悬挂起来，使其保持平衡指向，并用电力、磁力或引力使之围绕垂直轴发生扭转，物理学家常用这种方法来测量使它偏离平衡位置的微弱的力（当然，必须视具体目的而恰当选用这种轻物体）。在不断努力改进这种常用的“扭力天平”的准确度时，我们碰到了一个奇特的极限，它本身非常有趣。选用越来越轻的物体和更细更长的纤丝（以使天平能对越来越弱的力做出反应），当悬挂物体明显感受到周围分子热运动的冲击，而在其平衡位置周围像第二个例子中微滴的颤动那样开始持续作一种不规则“舞蹈”时，极限就达到了。虽然这种行为并没有为天平的测量准确性设置绝对极限，但却设置了一个实际的极限。热运动的不可控效应与待测力的效应相互竞争，使观察到的单个偏离失去了意义。为了消除仪器布朗运动的影响，你必须作多次观察。我认为在我们目前的研究中，这个例子特别有启发性。因为我们的感觉器官毕竟是一种仪器。如果它变得太灵敏，我们可以看到它会多么无用。17