地球有多重?多少公斤_地球有多重

来源:互联网 | 2023-05-16 07:47:11


(资料图)

1、地球质量为5.965*10^24千克,也就是大约60万亿亿吨,英国科学家卡文迪许号称“第一个称量地球的人”,因为他首先通过实验得到了万有引力常数的值。

2、  早在公元200多年前,古希腊数学家埃塞托色尼就利用太阳光直射原理,估算出了地球的直径,得到的数值和实际值非常接近。

3、    理论上加上地球平均密度就可以得到地球质量,但是直到20世纪以前,人类都不知道地球内部的结构,地表岩石的平均密度在3g/cm^3左右,地球平均密度为5.5g/cm^3,因为地球内部有着致密的铁镍核心,密度高达10g/cm^3。

4、  在17世纪,牛顿建立万有引力定律,理论上利用地球半径和表面重力加速度,就可以计算出地球质量。

5、    根据:GMm/R^2=mg;  得到:M=gR^2/G;  但是利用万有引力计算地球质量的方法,依赖于万有引力常数G的数值,牛顿虽然提出了万有引力定律,但是万有引力的强度实在太微弱了,当时的条件很难利用实验得出G的数值。

6、  直到100多年后的1789年,英国科学家卡文迪许利用精密的扭秤实验,首次得到了万有引力常数的值,当时得到的数值为G=6.754×10^-11N·m^2/kg^2,这个测量精度一直保持到1969年,而现在最精确的数值为G=6.67259×10^-11N·m^2/kg^2。

7、    有了万有引力常数的值,我们就可以计算地球质量了:  M=gR^2/G  =9.8*6370^2/6.67259×10^-11  ≈5.96*10^24千克  虽然表面重力加速度并不完全等于地球引力产生的加速度,但是计算结果基本与美国物理协会公布的数值5.965×10^24kg基本一致,说明这个计算方法还是有着很高精度的。

8、  值得一提的是,卡文迪许是一位淡泊名利的“科学怪人”,在当时,他的父辈给他留下了一大笔财产,可以说他是一位大富豪,然而他根本不在意这点,甚至金钱对他来说犹如粪土,他本人不善交际,不好言谈,而且终身未婚,唯一的爱好就是做科学研究,把一生献给了科学事业。

9、    传说他的一个朋友,向他介绍了一位贫困潦倒的老者来给他整理图书,希望完事之后给予一定报酬,然而卡文迪许完全忘了付酬金的事,直到朋友提醒他,卡文迪许才急忙解释忘了这事,随即写下一张2万英镑的支票让朋友转交,并询问“2万英镑够吗?”当时就把他朋友吓到了,因为当时2万英镑可以买下一座不错的3层房!    在1871年,卡文迪许的亲戚出资建立了卡文迪许实验室,截至目前为止,该实验室出过30多位诺贝尔奖获得者,有过许多重大的科学发现,比如电子、中子、康普顿效应、电子干涉、脉冲星、超流体、DNA双螺旋的发现等等。

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