如今我们知道地球的质量为5.965×10^21吨,也就是大约60万亿亿吨,你可能会好奇,如此大的质量是怎么测量出来的呢?
当然不是用一杆秤去测量的。
牛顿发现了伟大的万有引力定律,不过在牛顿时代,人类并不知道地球的质量。不过通过万有引力公式,地球质量多少兆吨,理论上的确可以很容易测量出地球的质量。,
牛顿发现了伟大的万有引力定律,不过在牛顿时代,人类并不知道地球的质量。不过通过万有引力公式,理论上的确可以很容易测量出地球的质量。
地球的质量为5.965×10^24kg,这是根据万有引力定律测定的。地球质量的确定提供了测定其他天体质量的依据。从地球的质量可得出地球的平均密度为5.52克/立方厘米。经过历时4年、耗资数十万美元的计算,华盛顿大学的物理学家。
但是实际操作起来并不是理论上那么简单。
原因是什么?主要是因为物体受到的引力实在太微弱了,引力是四种基本作用力中最微弱的力量。
受限于科学水平,牛顿时代的科学家们很难准确计算出地球对物体的引力常数。科学家们为此也想了很多方法。
比如说,在高山上用细线悬挂一个铅球,然后测量高山对铅球的引力。这种方法理论上是可行的,但实际操作起来很难,因为任何风吹草动都会影响到实验结果。
牛顿时代以及之后相当长的时间里,科学家的各种实验都宣告失败,都没有测量出引力常数。
地球的质量为5.965×10^24kg,这是根据万有引力定律测定的。地球质量的确定提供了测定其他天体质量的依据。从地球的质量可得出地球的平均密度为5.52克/立方厘米。地球质量计算的历史 早在公元200多年前,古希腊数学家埃。
直到科学家卡文迪许的出现,他无意间看到小孩子们玩游戏,获得了灵感。
这种游戏很多人小时候都玩过,拿着一面镜子,把太阳光反射到墙面上,然后让小朋友捕捉墙面上的反射光斑。
只要手里的镜子稍微移动,光斑就会有大幅度移动,小朋友很难捕捉到光斑。
地球的质量是根据万有引力定律测定为5.965×10∧24吨,差不多就是六十万亿亿吨,地球质量的确定提供了测定其他天体质量的依据,从地球的质量可以得出地球的平均密度为5.52克/立方厘米 。
卡文迪许通过这种游戏获得了灵感,意识到了测量引力常数的好办法。
将一面小镜子固定在细丝上,用一束光照射镜子,然后调整镜子角度和位置,让反射的光线对准精确的刻度尺上。
只要细丝稍微晃动,刻度尺上的光线就会发生明显的变化。
地球质量约为5.965×10的24次方kg,这是根据万有引力定律测定的。地球质量的确定提供了测定其他天体质量的依据。从地球的质量可得出地球的平均密度为5.52克/立方厘米。地球赤道半径6378.137千米,直径约为12756千米,极半径。
但是实验过程并不是那么顺利,因为周围的噪音,风速或者其他干扰同样会影响实验结果,导致实验失败。
那时候的卡文迪许已经67岁高龄了,正是他不断地坚持才测量出了地球的质量。
而卡文迪许改良后的装置,被后人称为“卡文迪许扭秤”,直到两百多年后的今天,这个装置仍然用到多种精密实验中!