地球重量测算之谜

地球重量测算之谜

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【地球重量测算之谜】

你是否曾仰望星空,思索脚下这颗星球的重量?60万亿亿吨——这个庞大到超出想象的数字,究竟是如何被人类测算出来的?早在两千多年前,科学尚未昌明,仪器尚且简陋,人类却已踏上探索地球本质的壮阔征程。

古希腊哲学家亚里士多德在一次观察月食时,注意到月球表面浮现出圆形的阴影。他由此提出一个大胆设想:地球或许与月球、太阳一样,是一颗巨大的球体。然而,当时的人们难以接受这一观点。他们质疑:若地球真是球形,为何地面上的人不会坠入虚空?在引力概念尚未被揭示的时代,这样的疑问显得合情合理。

历史的车轮行进至16世纪。葡萄牙探险家麦哲伦率领船队完成了人类首次环球航行,用实践证明了地球确实是球形。这一壮举不仅改写了世界地图,更彻底改变了人类对家园的认知。然而,科学的探索从未止步。当牛顿提出万有引力定律,揭示万物之间相互吸引的法则之后,新的问题随之诞生:既然地球能以引力束缚万物,那么地球本身究竟有多重?

18世纪末,英国物理学家卡文迪许接过了这一科学使命。他意识到,要计算地球质量,需借助牛顿的万有引力方程,并推导出关键的“黄金代换公式”。公式中的重力加速度与地球半径并不难测算,真正的难点在于如何测定万有引力常数G——这个极其微小却至关重要的数值。

卡文迪许设计出一项精妙绝伦的实验。他将两个小球悬挂于石英丝细杆的两端,待其完全静止后,在每颗小球的同侧分别放置质量巨大的铅球。根据牛顿力学原理,物体间存在引力作用,小球会在铅球的引力影响下产生极其微弱的扭转。卡文迪许通过反复测量小球扭转的精确角度与摆动周期,终于成功测算出万有引力常数G的数值:6.67259×10的....全文更精彩

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