出品：科学普及华夏
创造：陈星
监制：华夏农科院计划机搜集消息重心
说到丈量地球"体重"，莫非咱们真有如许一杆称吗？固然不是！咱们并不是要径直去"称"地球的品质，由于并不生存那么大的秤供咱们运用。那么，平静的说，地球品质究竟是怎样赢得的呢？
赢得了地球品质的径直长处即是不妨放射运载火箭，由于惟有领会了地球品质，咱们本领精确得动身射运载火箭须要几何燃料，运载火箭升起后运转轨迹的计划之类。拿前段功夫刚坠毁"玉阙一号"来说，在它坠毁之前，就有网站颁布它大概坠落轨迹，这个轨迹的计划也要用到地球品质。
本来，地球品质是按照牛顿万有吸力，经过精巧的试验得出来的。第一个精确测出地球品质的人是英国科学家亨利.卡文迪许。对，有的同窗大概仍旧想到了，赫赫有名的卡文迪许试验室即是为了祝贺他而创造。
英国科学家亨利.卡文迪许（图片根源于搜集）
从1687年牛顿公布万有吸力表面到1798年卡文迪许颁布地球品质，这功夫过程了100有年。在这100有年里，科学家们连接试验用各别办法去丈量地球品质，然而都因为丈量缺点太大而波折。卡文迪许经过精巧的安排试验，胜利夸大了大球和小球之间的吸力进而测出了万有吸力常数G，从而计划出了地球品质。他所用的试验仪器如次所示：
看上去有些搀杂是吧，本来试验的重要局部很大略，如次图所示，其他局部不过为了废除情况的干预。
看上去是否比高级中学试验课上的试验还大略！即是这么大略的仪器，丈量精度却高得吓人，缺点大约在百极端之一，用这么大略的仪器就不妨测出地球品质，这也是干什么卡文迪许的这个试验被觉得是物理史上最典范的试验之一。底下咱们讲讲这个试验是怎样丈量地球品质的。
在这个进程中型小型黄球保卫世界和平大会蓝球的品质已知，辨别是m 和M，它们的球心隔绝也已知，是r。大球和小球之间生存万有吸力，彼此招引，这个力会爆发一个动量矩，最后会被吊挂小球钢丝的扭矩所平稳。这功夫小球地方的场所会偏离一个观点。平稳式如次：
个中是钢绒线的改变系数，L是贯穿两个小球的杆的隔绝,F是大球和小球之间的万有吸力。F 的表白式是：
这个万有吸力利害常小的，本质生存中简直不大概感遭到，然而真实生存。
两个小球之间的隔绝L和小球的偏离观点经过试验丈量出来，钢丝改变系数不妨按照钢丝的本质计划出来，也不妨觉得是已知的。所以按照上头的已知前提不妨计划出万有吸力常数G,
而后再按照小球所受重力即是地球和小球之间的万有吸力，就不妨计划出地球的品质是：
卡文迪许经过他的试验估量出地球的品质为5.965✖️10^24kg,大约是60万亿亿吨，和现有的公认值 5.972 ✖️10^24 kg很逼近。
卡文迪许试验的严紧之处在乎，他用密闭的试验安装胜利樊篱了外界成分对丈量截止的干预，比方气氛震动等，其余，他用悬线上的镜子胜利地夸大了吸力所带来的偏转，缩小了读数缺点，其余为了克复周期性缺点，比方温度的感化，卡文迪许丈量地球的试验连接了好几年，进而灵验贬低了温度和扭秤周期性摆动对查看缺点的感化。试验安排得如许精巧，及至于试验精度在之后100有年都无人胜过。他的扭秤试验于今仍旧是丈量万有吸力常数的重要本领。
地球的品质领会之后就不妨很简单地按照万有吸力定理计划出月球和太阳的品质，从而计划出银河系其余行星和天体的品质，所以卡文迪许试验意旨的要害性是显而易见的。
其余由地球的品质不妨计划出地球的第二世界速率是11.2m/s, 这个速率即是卫星要摆脱地球吸力而加入世界空间的最小速率了。并且，计划人为卫星大概航天器的遨游轨迹，都要用到地球品质，所以领会地球的品质是放射卫星、航天器最基础的一步。
归纳一下，卡文迪许丈量地球品质的办法即是先运用大球和小球之间的万有吸力测出万有吸力常数G,而后用G和小球品质去计划地球品质。
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