人类是怎样计算出地球质量的?

【人类是怎样计算出地球质量的?】最早人类想通过计算出地球的直径,然后计算出地球的体积,体积乘以密度得出地球的质量 。后来发现地球的密度分布太不均匀了,这一办法就废了 。

人类是怎样计算出地球质量的?

文章插图
后来牛顿发现了万有引力,并且发现了引力的关系,即引力和两个物体的质量乘积成正比,与距离的平方成反比 。
人类是怎样计算出地球质量的?

文章插图
然后很多科学家就设想了这样的试验,使用两个铅球,测量他们之间的引力,得出一个系数,即测得F=G*M*m/R^2其中的G的数值 。然后再测量一个铅球所受的重力,即铅球和地球之间的引力 。因为上式中m的数值是铅球的重量,R是地球的半径已经测得了,F是铅球受到的重力,那么只需要测得G,就可以计算出来地球质量M了 。
人类是怎样计算出地球质量的?

文章插图
所以问题就是怎样精确的测得两个铅球互相的引力,从而求出G 。
人类是怎样计算出地球质量的?

文章插图
科学家们设计了很多种试验,例如从很高的地方垂直悬挂两个重物来测量互相之间引力导致的偏移量 。但是都失败了,因为如此之小的两个铅球或者其他重物之间的引力实在太小了,实验误差太大 。
人类是怎样计算出地球质量的?

文章插图
卡文迪许在1798年,发明了一个新的测量装置,即使用类似哑铃的悬挂重物受到另一个物体的引力吸引,通过反射很长光线来扩大微小的偏移数值,最终测得了较为精确的一个G值 。最终测得了地球的质量大概为60万亿亿吨 。(现在测得较为精确的地球质量为5.965×10^24kg)
不仅仅是测量地球的质量 。有了较为精确的万有引力常数G,即可通过计算地球环绕太阳的轨道,计算出等于地球和太阳引力数值相等的离心力,继而直接计算出太阳的质量 。当然,其他天体也同理 。
哦,对了,万有引力常数至今仍是带有误差的测量值 。咳咳,地球人的科技弱爆了 。


    特别声明:本站内容均来自网友提供或互联网,仅供参考,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。