请问地球有多重？( 二 ) _经验知识

在不同的星球。物体的重量会改变。但质量不变。因为衡量质量的度量衡为天平。在天平的两端。一千克的棉花和一千克的黄金是平衡的。根据爱因斯坦只能质能方程。它们蕴含的能量是等价的。
所以。我们不能说地球有多重。而应该说地球的质量是多少。

文章插图
这个扭秤当然不是做一杆大秤。真的称一称地球的重量。其原理是建立在牛顿的万有引力定律基础上的。
万有引力是一种弱力。又是长程力。引力大小遵循引力作用双方质量乘积成正比。与双方距离平方成反比的规律。

文章插图
在牛顿万有引力理论出台后的一百多年。没人能够得出引力常数的值。卡文迪许经过几十年努力。终于得到了精确值。
他的扭秤实验的重大革新在于通过镜面放大了微弱的引力效应。使实验能够精确的记录。
这个实验的基本做法是：在一根长6英尺（约合1.83米）的木棒两头。固定住两个小金属球。形成一个哑铃样杠杆。中间用金属线悬吊起来。再将两个350磅的铜球放在小金属球附近。然后观察引力对它们的影响。
这么微弱的引力当然很难观测到。但聪明的卡文迪许用镜子放大了这种效应。小金属球微弱的移动被镜子反射到很远的地方。放大了许多倍。这样就能清晰的看到其移动的刻度。

文章插图
在此基础上。卡文迪许计算出了地球的密度和质量。得到地球质量为5.977x10^24kg的结果。与现代精确值5.965x10^24千克基本吻合。
现代。科学家们对引力常量的研究和观测越来越精准。2018年。中国罗俊团队经过30年的努力。得出了世界上最精准的引力常量。误差率小到万分之一。
这样地球的质量就越来越精准。
就是这样。欢迎讨论。
时空通讯专注于老百姓通俗的科学话题。感谢粉丝朋友们一直以来的关注支持与厚爱。
原创版权。未经许可的任何转载与内容引用都将视为侵权抄袭。可能受到法律责任追究。请理解和合作。
其他观点：
关于地球有多重。这个问题对于没有上过高中。或者上了高中但学的是文科的朋友来说确实会有点难的！
因为我们一般认为某个物体有多重。是利用了杆杆平衡原理比较被测物与标准物的质量关系而得到的结果！
显然。这种方法无法用于称量地球的质量。因为我们没法找到一杆这么大的称。也没有合适的标准物！虽然。有位叫阿基米德的大牛说给他一个支点。他能撬动地球。显然他吹牛吹大了！不过精神可嘉！
那么我们有什么办法可以得到地球的质量呢？
我们的先辈在2000多年以前就比较准确的得到地球的半径。大约6400公里！

文章插图
知道了地球的半径。也就知道了地球的体积。所以只需知道地球的密度就可以了。英国曾经耗费巨资来测量地球的平均密度！最后确实得到了比较准确的数字了！
实际上。牛顿的万有引力定律就给我们提供了一个测量地球质量的方法！即知道地球表面的重力加速度g 。结合地球的半径R！还加上一个引力常数G 。就可以算出地球的质量来！