地球的质量是多少?约5.965乘以1024公斤。
我们很容易通过搜索得到这个结果,但是很多人可能会有疑惑,这个数字是怎么出来的呢?我们知道地球是一个非常不规则的球体,这个球体是由大量不同的物质组成的。地表有海洋、高山、沙漠、沼泽。地幔和地核的层状结构,这样一个各部分物质质量不同的球体,它的质量如何精确计算呢?这是一个漫长的计算过程,其起源可以追溯到古埃及。
即使在科学技术高度发达的今天,人类仍然无法深入地壳,探索地壳以下的部分,所以要深入地球内部测量地球半径是完全不可能的古埃及,但对于数学高度发达的古埃及人来说,想要知道地球的半径,并不需要亲自进入地球。
由于地球是圆的,两座城市之间的地距就是地球表面连接两座城市的弧长。现在你只需要用弧长除以角度A就可以得到地球的半径。
古埃及人测量了地球的半径,但距离计算出地球的质量还差得很远。
包括我们自己在内,地球表面的任何物体都受到重力的影响。这个重力的计算公式很简单,就是F=mg,其中m是物体的质量,g是重力加速度,就是9.8m/s∧2。
牛顿提出了万有引力定律,但是他并没有计算出万有引力常数的大小,因为这个常数真的很难计算。
引力太弱。整个地球的引力都在把手机往下拉,但是我们可以很轻松的克服引力把手机捡起来。我们可以看到引力是多么的微弱,所以引力常数是一个很小的数,很难测量。直到牛顿死后100多年,物理学家卡文迪什才测得这个常数。他用一根钢丝挂了一根横杆,在横杆的两端各放了两个铅球,在钢丝上放了一面镜子,用光束照亮镜子。
装置组装好后,卡文迪什用另外两个铅球靠近杆两端的铅球,重力使杆旋转得很轻微。正是这种轻微的旋转,导致了镜面反射光的可见角度变化。就这样,卡文迪许通过微小变形的放大测量出了万有引力常数。有了万有引力常数,地球的质量也算出来了,卡文迪什因此被誉为测量地球质量的人。
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