地球有多重？科学怪人巧“称”之（上）

富有而奇怪

18世纪中叶，欧洲有一个奇怪的百万富翁。

虽然他继承了家族的遗产，但他从来没有数过自己有多少钱。

他不会像其他富人一样把所有的时间和精力都花在寻找女人上。

他蓬头垢面，生活单调乏味，从不考虑自己的婚姻。

他几乎没有朋友，总是一个人。他要么在实验室和图书馆，要么每天都在去实验室和图书馆的路上。

他的名字是亨利·卡文迪许，出生在法国尼斯。30岁时，他被选为英国皇家学会会员，并被法国科学院聘为外国院士。

亨利·卡文迪许的肖像(网络地图)

与许多科学家不同，尽管卡文迪许在化学、物理和其他学科进行了许多深入的研究，其中许多是原创的，但他很少发表这些结果。

这座山很穷，没有出路。

从十几岁开始，卡文迪什就有一个伟大的理想，那就是利用万有引力定律来“称”地球有多重。

我们称之为伟大的原因是，在牛顿发现重力后的100多年里，无数科学家有过这一理想，但没有一个实现过。

有无数的科学家，包括牛顿本人。

那么，牛顿以前的科学家不想“称”地球吗？

当然不是。

牛顿以前的科学家用另一种方式“称”地球。根据球体体积公式使用已知的地球半径，地球体积估计为1.08×1021立方米。根据质量=密度x体积(m=pv)，要获得地球的质量，只需测量地球的平均密度。

然而，测量地球的平均密度并不容易。

首先，地壳表面有山脉、冰原和海洋。情况很复杂。第二，构成地球的材料不同，比例也不同...人们不太清楚地球的内部结构，尤其是地球的内部。

地球的结构(网络图)

"人类永远不会知道地球的重量！"作为回应，科学家们做出了一个断言。

万有引力定律是在毫无疑问的情况下产生的。

华村

不愧是天才，牛顿居然从一个苹果砸在头上来介绍著名的万有引力定律:

夜空中的一丝亮光照亮了牛顿和许多科学家的心。

以下是正确的:M和M是物体上已知的重力，可以很容易地测量。r是地球和物体之间的距离，可以用地球的近似半径来代替。只要计算出重力常数(g)，就可以计算出地球的重量(f)。

关键是如何通过地面上的两个小物体找到万有引力常数。

这似乎是一块更难啃的骨头。

比方说，既然任何两个物体之间都有万有引力，那么当我们靠近桌子和房子这样的物体时，为什么感觉不到这种力呢？

因为这个力太小，只有物体重量的1/10万。

地球上两个人之间的吸引力很弱(网络图)

因此，为了感受这种力，只有一个物体可以变得像地球和月球一样重。

这种物体不能引入实验。

只有一种方法可以测量如此微弱的重力，那就是设计一个非常精密的实验。

这是自牛顿以来的100年间所有科学家的困惑。

卡文迪什也不例外。他如何“称”地球？请注意“地球是多少？”弗兰肯斯坦巧妙地“命名”(第二部分)。