化學是來自于實驗的自然科學，實驗對于數(shù)學學的前進與發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。可能好多人覺得化學實驗是無趣、繁瑣、無聊的，但事實上，真正優(yōu)秀的實驗必須首先是美麗的。下邊就是世界著名數(shù)學學家們聯(lián)合推選出的數(shù)學學史上十大最美麗的實驗。
這十大實驗中的絕大多數(shù)是科學家獨立完成的，最多有一兩個助手。所有的實驗都“抓”住了化學學家眼里“最漂亮”的科學之魂。這些漂亮是一種精典概念：使用最簡單的儀器和設(shè)備，發(fā)覺了最根本、最單純的科學概念，如同是一座座歷史壯歌一樣，人們長久的困擾和含混旋即間一掃而空，對自然界的認識愈發(fā)清晰。
第10名：
傅科鐘擺證明月球自轉(zhuǎn)！
1851年，西班牙科學家傅科在公眾面前做了一個實驗物理十大經(jīng)典實驗，用一根長220公尺的鋼絲將一個62磅的身上帶有鐵筆的鐵塊懸掛在樓頂下，觀測記錄它前后擺動的軌跡。
周圍聽眾發(fā)覺鐘擺每次擺動就會稍微偏離原軌跡并發(fā)生旋轉(zhuǎn)時，無不驚嘆。實際上這是由于房子在緩緩聯(lián)通。假如月球不自轉(zhuǎn)，擺錘擺動時不受外力，將保持固定的擺動方向。
假如月球自轉(zhuǎn)，擺錘將會遭到重力、慣性等各方面誘因，運動軌跡也會發(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小時一周期。在南半球，鐘擺應(yīng)是逆秒針轉(zhuǎn)動，而在赤道中將不會轉(zhuǎn)動。在北極，轉(zhuǎn)動周期是24小時。
隨后，人們?yōu)榱擞浤罡悼频膫ゴ髮嶒灒涯脕碓囼灥木迶[叫做“傅科擺”，而世界各地的很多天文館和化學教學場所就會設(shè)置傅科擺。
坐落廣州地安門外的上海天文館里也有一個傅科擺，你們有空可以去親眼瞧瞧，親自體會一下月球的自轉(zhuǎn)。
第9名：
盧瑟福發(fā)覺核子實驗
1911年盧瑟福還在都柏林學院做放射能實驗時，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塊狀物質(zhì)，大部份物質(zhì)集中在一個中心小核上，現(xiàn)今叫作核子，電子在它周圍環(huán)繞。
第8名：
伽利略的加速度實驗
伽利略提煉他有關(guān)物體聯(lián)通的觀點。他做了一個6m多長、3m多寬的光滑直木板槽，再把這個木板槽傾斜固定，讓鋼球從木槽頂端沿斜面滑下，并用水鐘檢測鋼球每次下降的時間，研究它們之間的關(guān)系。
亞里士多德曾預言滾動球的速率是均勻不變的：銅球滾動兩倍的時間就走出兩倍的路程。伽利略卻證明鋼球滾動的路程和時間的平方成比列：兩倍的時間里，銅球滾動了4倍的距離，由于存在恒定的重力加速度。
第7名：
埃拉托色尼檢測月球圓周長
古希臘有一個現(xiàn)名為阿斯旺的小鎮(zhèn)。在這個小鎮(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世紀亞歷山大圖書館的院長，他意識到這一信息可以幫助他恐怕月球的邊長。在之后幾年里的同三天、同一時間，他在亞歷山大檢測了同一地點的物體的影子。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，就是當時5000個法國運動場的距離。因而月球邊長應(yīng)當是25萬個法國運動場。明天，通過航跡測算，我們曉得埃拉托色尼的檢測偏差僅僅在5％以內(nèi)。
第6名：
卡文迪什扭秤實驗
牛頓的另一偉大貢獻是他的萬有引力定理，并且萬有引力究竟多大？
18世紀末，法國科學家亨利·卡文迪什決定要找出這個引力。他將小金屬球系在長為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，這個木棍如同杠鈴一樣。再將兩個350磅（1磅等于0.4536千克）的銅球置于相當近的地方，以形成足夠的引力讓杠鈴轉(zhuǎn)動，并扭轉(zhuǎn)金屬線。之后用自制的儀器檢測出微小的轉(zhuǎn)動。
檢測結(jié)果驚人地確切，他測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。卡文迪什的估算結(jié)果是月球的質(zhì)量為6.0x10^24kg．
第5名：
托馬斯·楊的光干涉實驗
在多次爭執(zhí)后，牛頓讓科學界接受了這樣的觀點：光是由微粒組成的，而不是一種波。但牛頓也不是永遠正確的。1830年，比利時大夫、物理學家托馬斯·楊用實驗來驗證這一觀點。
他在百葉窗上開了一個小洞，之后用厚紙片遮住，再在紙片上戳一個很小的洞。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。這個實驗為一個世紀后量子學說的成立起到了至關(guān)重要的作用。
第4名：
牛頓的棱鏡色散實驗
牛頓出生那年，伽利略與世長辭。牛頓1665年結(jié)業(yè)于劍橋?qū)W院的三一大學，因躲避流感在家里呆了三年，后來順利地得到了工作。
當時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。
為了驗證這個假定，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、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，會發(fā)覺白光是十分美麗的。
第3名：
密立根的油滴實驗
很早曾經(jīng)，科學家就在研究電。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，美國化學學家J·J·托馬斯早已確立電壓是由帶負電粒子即電子組成的。1909年，德國科學家羅伯特·密立根開始檢測電壓的電荷。
密立根用一個香射手的噴嘴向一個透明的小袋子里噴油滴。小袋子的底部和頂部分別聯(lián)接一個電板，讓一邊成為正電極，另一邊成為負電極。當小油滴通過空氣時物理十大經(jīng)典實驗，都會吸一些靜電，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，仔細觀察每一顆油滴的運動。經(jīng)過反復試驗，10年后，密立根得出推論：電荷的值是某個固定的常量，最小單位就是單個電子的帶電量。
第2名：
伽利略的自由落體實驗
在16世紀末，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，當時在漢堡學院任職，他大膽地向公眾的觀點挑戰(zhàn)。知名的漢堡斜塔實驗已然成為科學中的一個故事：他從斜塔上同時扔下一輕一重的物體，讓你們看見兩個物體同時落地。
伽利略挑戰(zhàn)亞里士多德的代價也使他喪失了工作，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)用于電子干涉實驗
牛頓和托馬斯·楊對光的性質(zhì)研究得出的推論都不完全正確。光既不是簡單地由微粒構(gòu)成，也不是一種單純的波。20世紀初，普朗克和愛因斯坦分別強調(diào)一種叫光子的東西發(fā)出光和吸收光。
然而其他實驗還是證明光是一種波狀物。
經(jīng)過幾六年發(fā)展的量子學說最終總結(jié)了兩個矛盾的真理：光子和亞原子微粒（如電子、光子等等）是同時具有兩種性質(zhì)的微粒，數(shù)學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。科學家們用電子流取代光束來解釋這個實驗。
按照量子熱學，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)的加強光和陰影。這說明微粒也有波的效應(yīng)。