化學(xué)是來自于實(shí)驗(yàn)的自然科學(xué)，實(shí)驗(yàn)對(duì)于數(shù)學(xué)學(xué)的前進(jìn)與發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。可能好多人覺得化學(xué)實(shí)驗(yàn)是無趣、繁瑣、無聊的，但事實(shí)上，真正優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)必須首先是美麗的。下邊就是世界著名數(shù)學(xué)學(xué)家們聯(lián)合推選出的數(shù)學(xué)學(xué)史上十大最美麗的實(shí)驗(yàn)。
這十大實(shí)驗(yàn)中的絕大多數(shù)是科學(xué)家獨(dú)立完成的，最多有一兩個(gè)助手。所有的實(shí)驗(yàn)都“抓”住了化學(xué)學(xué)家眼里“最漂亮”的科學(xué)之魂。這些漂亮是一種精典概念：使用最簡(jiǎn)單的儀器和設(shè)備，發(fā)覺了最根本、最單純的科學(xué)概念，如同是一座座歷史壯歌一樣，人們長(zhǎng)久的困擾和含混旋即間一掃而空，對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)愈發(fā)清晰。
第10名：
傅科鐘擺證明月球自轉(zhuǎn)！
1851年，西班牙科學(xué)家傅科在公眾面前做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)物理十大經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，用一根長(zhǎng)220公尺的鋼絲將一個(gè)62磅的身上帶有鐵筆的鐵塊懸掛在樓頂下，觀測(cè)記錄它前后擺動(dòng)的軌跡。
周圍聽眾發(fā)覺鐘擺每次擺動(dòng)就會(huì)稍微偏離原軌跡并發(fā)生旋轉(zhuǎn)時(shí)，無不驚嘆。實(shí)際上這是由于房子在緩緩聯(lián)通。假如月球不自轉(zhuǎn)，擺錘擺動(dòng)時(shí)不受外力，將保持固定的擺動(dòng)方向。
假如月球自轉(zhuǎn)，擺錘將會(huì)遭到重力、慣性等各方面誘因，運(yùn)動(dòng)軌跡也會(huì)發(fā)生誤差。傅科的演示說明月球是在圍繞地軸自轉(zhuǎn)的。
在倫敦的經(jīng)度上，鐘擺的軌跡是順秒針方向，30小時(shí)一周期。在南半球，鐘擺應(yīng)是逆秒針轉(zhuǎn)動(dòng)，而在赤道中將不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。在北極，轉(zhuǎn)動(dòng)周期是24小時(shí)。
隨后，人們?yōu)榱擞浤罡悼频膫ゴ髮?shí)驗(yàn)，把拿來試驗(yàn)的巨擺叫做“傅科擺”，而世界各地的很多天文館和化學(xué)教學(xué)場(chǎng)所就會(huì)設(shè)置傅科擺。
坐落廣州地安門外的上海天文館里也有一個(gè)傅科擺，你們有空可以去親眼瞧瞧，親自體會(huì)一下月球的自轉(zhuǎn)。
第9名：
盧瑟福發(fā)覺核子實(shí)驗(yàn)
1911年盧瑟福還在都柏林學(xué)院做放射能實(shí)驗(yàn)時(shí)，原子在人們的印象中似乎是“葡萄干布丁”，大量正電荷集聚的條狀物質(zhì)，中間包含著電子微粒。
然而他和他的助手發(fā)覺向金箔發(fā)射帶正電的α微粒時(shí)有少量被彈回，這使她們特別惱火。
盧瑟福估算出原子并不是一團(tuán)塊狀物質(zhì)，大部份物質(zhì)集中在一個(gè)中心小核上，現(xiàn)今叫作核子，電子在它周圍環(huán)繞。
第8名：
伽利略的加速度實(shí)驗(yàn)
伽利略提煉他有關(guān)物體聯(lián)通的觀點(diǎn)。他做了一個(gè)6m多長(zhǎng)、3m多寬的光滑直木板槽，再把這個(gè)木板槽傾斜固定，讓鋼球從木槽頂端沿斜面滑下，并用水鐘檢測(cè)鋼球每次下降的時(shí)間，研究它們之間的關(guān)系。
亞里士多德曾預(yù)言滾動(dòng)球的速率是均勻不變的：銅球滾動(dòng)兩倍的時(shí)間就走出兩倍的路程。伽利略卻證明鋼球滾動(dòng)的路程和時(shí)間的平方成比列：兩倍的時(shí)間里，銅球滾動(dòng)了4倍的距離，由于存在恒定的重力加速度。
第7名：
埃拉托色尼檢測(cè)月球圓周長(zhǎng)
古希臘有一個(gè)現(xiàn)名為阿斯旺的小鎮(zhèn)。在這個(gè)小鎮(zhèn)上，冬至日正午的陽光懸在頭上，物體沒有影子，陽光直接射入深水井中。
埃拉托色尼是公元前3世紀(jì)亞歷山大圖書館的院長(zhǎng)，他意識(shí)到這一信息可以幫助他恐怕月球的邊長(zhǎng)。在之后幾年里的同三天、同一時(shí)間，他在亞歷山大檢測(cè)了同一地點(diǎn)的物體的影子。發(fā)覺太陽光線有輕微的傾斜，在垂直方向偏離了大概7°。
假定月球是球形，這么它的圓周應(yīng)跨越360°。假如兩座城市成7°，就是7／360的圓周，就是當(dāng)時(shí)5000個(gè)法國運(yùn)動(dòng)場(chǎng)的距離。因而月球邊長(zhǎng)應(yīng)當(dāng)是25萬個(gè)法國運(yùn)動(dòng)場(chǎng)。明天，通過航跡測(cè)算，我們曉得埃拉托色尼的檢測(cè)偏差僅僅在5％以內(nèi)。
第6名：
卡文迪什扭秤實(shí)驗(yàn)
牛頓的另一偉大貢獻(xiàn)是他的萬有引力定理，并且萬有引力究竟多大？
18世紀(jì)末，法國科學(xué)家亨利·卡文迪什決定要找出這個(gè)引力。他將小金屬球系在長(zhǎng)為6公尺（1公尺等于0.305米）木棍的兩側(cè)并用金屬線懸吊上去，這個(gè)木棍如同杠鈴一樣。再將兩個(gè)350磅（1磅等于0.4536千克）的銅球置于相當(dāng)近的地方，以形成足夠的引力讓杠鈴轉(zhuǎn)動(dòng)，并扭轉(zhuǎn)金屬線。之后用自制的儀器檢測(cè)出微小的轉(zhuǎn)動(dòng)。
檢測(cè)結(jié)果驚人地確切，他測(cè)出了萬有引力恒量的參數(shù)，在此基礎(chǔ)上卡文迪什估算月球的密度和質(zhì)量?？ㄎ牡鲜驳墓浪憬Y(jié)果是月球的質(zhì)量為6.0x10^24kg．
第5名：
托馬斯·楊的光干涉實(shí)驗(yàn)
在多次爭(zhēng)執(zhí)后，牛頓讓科學(xué)界接受了這樣的觀點(diǎn)：光是由微粒組成的，而不是一種波。但牛頓也不是永遠(yuǎn)正確的。1830年，比利時(shí)大夫、物理學(xué)家托馬斯·楊用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證這一觀點(diǎn)。
他在百葉窗上開了一個(gè)小洞，之后用厚紙片遮住，再在紙片上戳一個(gè)很小的洞。讓光線透過，并用一面穿衣鏡反射透過的光線。之后他用一個(gè)厚約三非常之一英寸的紙片把這束光從中間分成兩束。結(jié)果見到了相交的光線和陰影。
這說明兩束光線可以像波一樣互相干涉。這個(gè)實(shí)驗(yàn)為一個(gè)世紀(jì)后量子學(xué)說的成立起到了至關(guān)重要的作用。
第4名：
牛頓的棱鏡色散實(shí)驗(yàn)
牛頓出生那年，伽利略與世長(zhǎng)辭。牛頓1665年結(jié)業(yè)于劍橋?qū)W院的三一大學(xué)，因躲避流感在家里呆了三年，后來順利地得到了工作。
當(dāng)時(shí)你們都覺得白光是一種純的沒有其他顏色的光（亞里士多德就是這樣覺得的），而彩色光是一種不知何故發(fā)生變化的光。
為了驗(yàn)證這個(gè)假定，牛頓把一面三棱鏡置于陽光下，透過三棱鏡，光在墻壁被分解為不同顏色，后來我們稱作為波譜。
人們曉得彩虹的五顏四色，但卻不知其緣由。牛頓的推論是：正是這種紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫基礎(chǔ)色有不同的色譜才產(chǎn)生了表面上顏色單一的黑色光，假如你深入地瞧瞧，會(huì)發(fā)覺白光是十分美麗的。
第3名：
密立根的油滴實(shí)驗(yàn)
很早曾經(jīng)，科學(xué)家就在研究電。人們曉得這些無形的物質(zhì)可以從天上的閃電中得到，也可以通過磨擦毛發(fā)得到。1897年，美國化學(xué)學(xué)家J·J·托馬斯早已確立電壓是由帶負(fù)電粒子即電子組成的。1909年，德國科學(xué)家羅伯特·密立根開始檢測(cè)電壓的電荷。
密立根用一個(gè)香射手的噴嘴向一個(gè)透明的小袋子里噴油滴。小袋子的底部和頂部分別聯(lián)接一個(gè)電板，讓一邊成為正電極，另一邊成為負(fù)電極。當(dāng)小油滴通過空氣時(shí)物理十大經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，都會(huì)吸一些靜電，油滴下落的速率可以通過改變電池問的電流來控制。
密立根不斷改變電流，仔細(xì)觀察每一顆油滴的運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，10年后，密立根得出推論：電荷的值是某個(gè)固定的常量，最小單位就是單個(gè)電子的帶電量。
第2名：
伽利略的自由落體實(shí)驗(yàn)
在16世紀(jì)末，人人都覺得重量大的物體比重量小的物體下落得快，由于偉大的亞里士多德早已如此說了。伽利略，當(dāng)時(shí)在漢堡學(xué)院任職，他大膽地向公眾的觀點(diǎn)挑戰(zhàn)。知名的漢堡斜塔實(shí)驗(yàn)已然成為科學(xué)中的一個(gè)故事：他從斜塔上同時(shí)扔下一輕一重的物體，讓你們看見兩個(gè)物體同時(shí)落地。
伽利略挑戰(zhàn)亞里士多德的代價(jià)也使他喪失了工作，但他展示的是自然界的本質(zhì)，而不是人類的權(quán)威，科學(xué)做出了最后的裁決。
第1名：
托馬斯·楊的雙縫演示應(yīng)用于電子干涉實(shí)驗(yàn)
牛頓和托馬斯·楊對(duì)光的性質(zhì)研究得出的推論都不完全正確。光既不是簡(jiǎn)單地由微粒構(gòu)成，也不是一種單純的波。20世紀(jì)初，普朗克和愛因斯坦分別強(qiáng)調(diào)一種叫光子的東西發(fā)出光和吸收光。
然而其他實(shí)驗(yàn)還是證明光是一種波狀物。
經(jīng)過幾六年發(fā)展的量子學(xué)說最終總結(jié)了兩個(gè)矛盾的真理：光子和亞原子微粒（如電子、光子等等）是同時(shí)具有兩種性質(zhì)的微粒，數(shù)學(xué)上稱它們具有波粒二象性。
將托馬斯·楊的雙縫演示改建一下可以挺好地說明這一點(diǎn)?？茖W(xué)家們用電子流取代光束來解釋這個(gè)實(shí)驗(yàn)。
按照量子熱學(xué)，電粒子流被分為兩股，被分得更小的粒子流形成波的效應(yīng)，它們互相影響，以致形成像托馬斯·楊的雙縫演示中出現(xiàn)的加強(qiáng)光和陰影。這說明微粒也有波的效應(yīng)。