地球质量60万亿亿吨的测算方法

你有没有想过重达60万亿亿吨的地球，再无任何精密仪器的古代，究竟是如何被测算出重量的？

地球形状认知与引力理论奠基

早在公元前6世纪左右，古希腊数学家毕达哥拉斯就提出了地球是球体的概念，但却遭到了地平说的强烈反对。直到公元1519年，麦哲伦带着二百多人首次完成了全球海洋航行，才终于证实了地球是球体。

一百多年后，物理学家牛顿成功发现了万有引力定律，即任何两个物体都是互相吸引的，引力大小与两者质量的乘积成正比，与它们中心距离的平方成反比，直到得到万有引力系数G也就是在地面直接测量出两个物体之间的引力数值，就能利用万有引力公式计算出地球质量。但由于物体之间的引力一般都极其微小，极难测算，所以困扰了科学家很长时间。

卡文迪许实验与地球质量测算

直到1798年，英国物理学家卡文迪许才解决了这1世纪难题。他将一条细线系于一个轻质木棒的终端，并在木棒两端分别系上一个小铅球，掷成了一个简单的装置。随后，卡文迪许将两个较大的金属球分别装于这两个小球的旁边。两个金属球与两个小球间的引力能使悬线发生轻微扭动。它将一个小径固定在细丝上面，用来将一束光线反射到一个刻度尺上。如此一来，即便细丝极其微小的转动，请刻度尺上的光点都会有明显移动，根据扭臂的长度就能算出引力的大小。

依靠这一独特的方法，卡文迪许成功计算出了两对球体之间的相互吸引力。最后，根据两者中心距和各球的质量，以及位于地表相同，球体所受的重力与两对球体吸力的差值，最终计算出地球的质量为6.0乘以10的24次方千克。即便是相较于现代测算数据，卡文迪许算出的质量误差也仅为0.6%左右。这不得不让科学家感叹，百年前人类的智慧可能远比我们想象中强大。

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