地球有多重?就是地球的质量是多少?怎么测量的?
地球的质量约为60万亿亿吨.根据牛顿万有引力定律,两个物体之间的引力(F),与地球的质量(M)和卫星的质量(m)成正比,与它们之间的距离(r)平方成反比.公式表示为:F= G(Mm/r2)式中G为万有引力常数.同时,根据牛顿第二定律,卫星的离心力等于它的质量(m)与加速度(a)的乘积,即F=ma,而作圆周运动物体的加速度(a)等于圆周半径(r)与角速度(w)平方的乘积,即a=rw 2.由于w=2?T(T为运动周期),因此我们又得到:F=ma= 24?SUP>2r3/T2由于卫星的离心力与它受到的地球引力相等,由上两式我们可得到:GM/r2=4?SUP>2rGT2 有了人造地球卫星以后,测量地球的质量相对地变得容易了.我们知道,人造地球卫星绕地球飞行,它的离心力(离心加速度)与地球对它的引力大小相等,方向相反,两个力处于平衡.。
地球究竟有多重?
究竟地球有多重?美国物理学受奖公布了一种可以准确量度地球重量的方法,解决了科学家运算了三百多年的问题。日前他们正式向美国物理学会宣布,地球重量为59.72亿兆(五九七二后加18个零)吨,比以往最准确的数据轻约一千万兆吨。
美国物理学家梅尔科维奇和冈拉克花了四年时间和大量金钱,计算出影响地球命运的“大G”引力常数,藉以测出相信是迄今最准确的地球重量。不过,在该计算结果获得复核及其他研究完成前,国际科技数据委员会暂不会修改地球重量的官方数据。
冈拉克计算“大G”的仪器是装在转盘上的,因为转盘旋转时会消除一般反常现象。他先用钨丝把一只小碟挂在一个慢慢放置的圆筒内,然后把一些重块挂在圆筒睡,以相反方向旋转,从而对碟子造成一种拉力。这对钨丝产生一咱可量度的轻微拉力,从而计算出“大G”引力常数。
他相信,这项研究影响深远,除了量出地球并不如以往计算的那么重外,地理学家也可以对地球质量掌握得较好,让他们能计算出地底熔岩层的情形,天体物理学家也可以较容易掌握宇宙的年龄和寿命。
冈拉克说:“引力无疑是宇宙最重要的大型互动力量,地球的命运大多受它的影响。”但他承认,这项计算对一般人的日常生活并无影响。“知道G值不会令流动电话造得好些,但那是人类应该知道的基本东西。”