1687年万有引力定律就已问世,为何直到1798年才测出地球质量?

bdqnwqk7个月前问题12

1687年,根据牛顿的理论,地球的三围除了年龄外,几乎都有据可循。但为何直到1798年才测出地球质量?主要原因有两个,一、山太难爬;二、卡文迪许太内向。

牛顿需要一座山牛顿在《自然哲学的数学原理》中作过关于地球奥秘的许多推测,其中的一个就是地球的质量。说出来很简单,一根挂在大山附近的铅锤线,会受到大山和地球引力质量的影响,稍稍向着大山倾斜。要是你能精确测量那个偏差,计算大山的质量,你可以算出万有引力的常数──G──就可以据此算出地球的质量。

问题的关键在于找到一座形状规则的山,能够估测它的质量。但牛顿所在的英伦三岛里面,一开始找不到那座合适的大山。

1774年,马斯基林接受了挑战,开始测量苏格兰高地中部的斯希哈林山,一共4个多月,进行了数百次测量。负责处理数据的数学家查尔斯.赫顿,算出了地球质量为5000万亿吨,还顺带发明了等高线。

这个结果虽然极度粗糙,甚至可以说差的有点远,但是的确是第一个比较接近实际的数值。

极端内向的卡文迪许伟大的成就用其中一位为卡文迪许写过传记的作家的话来说,他特别腼腆,“几乎到了病态的程度”。他有极度的社交恐惧症,甚至连他的管家都要以书信的方式跟他交流。不过他确实是一个天才的科学家。

1797年夏末,67岁高龄的卡文迪许装配出测量地球质量的仪器,它由重物、砝码、摆锤、轴和扭转钢丝组成。仪器的核心是两个635千克重的铅球,悬在两个较小球体的两侧。这台设备的工作原理是,通过测量两个大球给小球造成的引力偏差推测出──所谓的引力常数──并由此推测地球的质量。

卡文迪许计算出的结果是,地球有6 000 000 000 000 000 000 000吨,今天我们公认的结果是59725亿亿吨,与卡文迪许的结果只相差1%左右。

卡文迪许发现或预见到了能量守恒定律、欧姆定律、道尔顿的分压定律、里克特的反比定律、查理的气体定律以及电传导定律,但都没有告诉别人。他还留下线索,直接导致一组惰性气体的元素的发现,最后一种直到1962年才被发现。

同学们应该可以理解为何结果发布的时间推后得如此之多了吧。

结语同学们我这里必须提醒大家一个事实,这一切都只是证实了牛顿的估计,而且没有迹象表明牛顿做过任何试验。

呜呼,一牛二爱三麦,实至名归!

我是猫先生,感谢阅读。