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太阳、地球和月球

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地球有多重?

我们所说的重量是指地球作用于某人或某物之上的重力。所以说探究地球的重量有多少基本是没有意义的,因为只有和其他物体相比较时地球才会有重量。 不过,人们可以通过计算地球作用于一个已知质量的物体上的重力效应,估算出地球的质量(地球所包含的物质的量)。

基本上来说,地球的质量不同,对其他物体的影响作用也不同。大多数科学家计算得到的地球质量大约为5.98×1024千克。 

在太空时代到来之前,估计地球质量是件相当复杂的事情。

卡文迪许通过扭秤实验验证了牛顿的万有引力定律,确定了引力常数和地球平均密度。这项研究工作是他一生中最后的一项研究,称为卡文迪许实验。这一实验使用一架灵敏度很高的扭秤。它由轻质杆上固定着的两个质量小的铅球组成,外观像一个哑铃,用掺银的铜线作扭丝把它悬挂起来,铜线上面附有一面小镜,然后用两个质量大的铅球分别靠近这两个小球,这时候哑铃就发生旋转,小镜也跟着偏转。卡文迪许根据所观察到的扭秤的摆动周期计算出两个铅球的引力,然后由计算得到的引力推算出地球的密度。他测得引力常数G=(6.754±0.041 7)×10-8达因(1达因=10-5牛顿),这个常数同现代值相差无几;他测定的地球的平均密度是水的5.48倍,现代值是5.518倍。他还由此算出了地球质量,被誉为“最先称量地球的人”。

1774年,内维尔·马斯基林第一个计算出了相对准确的地球质量值。他还根据一个钟摆在重力作用下的摆动规律,估算出苏格兰境内一座高山的质量并计算出它的重力效应——相对于地球重力。

现在,通过观察围绕地球旋转的人造卫星的运动,人们可以更准确地估算出地球的质量。

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