“称量”地球-2025年中考物理二轮复习

【物理之美】“称量”地球

也许读者看到这样的标题会感到奇怪，地球的质量难道是用天平称量出来的？当然不是，其实这里的“称量”是一种间接的测量方式。我们今天都知道地球的质量约为5.965×10^24千克，那么这个质量是谁又是通过什么方式测出来的呢？下面让我们一起来了解一下第一个称量地球质量的人，他就是测量出万有引力常量的物理学家卡文迪许。

亨利·卡文迪许（Henry Cavendish）

卡文迪许虽为贵族，生活却相当简朴，终身未娶。他的一生都在实验室和图书馆中度过，在化学、热学 、电学方面进行过许多实验探索。但由于他对荣誉看得很轻，所以对于发表实验结果以及得到发现优先权却很少关心，致使其许多成果一直未被公开发表。直到19世纪中叶，人们才从他的手稿中发现了一些极其珍贵的资料，证实他对科学发展做出了巨大贡献。他测量地球的密度是从求牛顿的万有引力定律中的常数着手，再推算出地球密度。他的指导思想极其简单，用两个大铅球使它们接近两个小球。从悬挂小球的金属丝的扭转角度，测出这些球之间的相互引力。根据万有引力定律，可求出常数G。根据卡文迪许的多次实验，测算出地球的平均密度是水密度的5.481倍（21世纪数值为5.517，误差为0.65253%左右），并确定了万有引力常数。他测得的引力常数G是（6.754±0.041）×10-11N·m2/kg2，这个值同现代值（6.6732±0.0031）×10-11N·m2/kg2，相差无几，计算出了地球的质量。被誉为第一个称量地球的人。