地球质量

计算地球的质量

历史上,科学家们一直在研究和调查我们的地球。 这个星球上最引人注目的事情之一是 地球质量. 由于它是无法直接测量的,因此需要不同的间接测量方法。

出于这个原因,我们将在这篇文章中专门向您介绍您需要了解的有关地球质量的所有信息,他们如何计算它以及它具有哪些特征。

地球及其特征

如何计算地球的重量

它是太阳系的第三颗行星,从太阳开始,介于金星和火星之间. 根据我们目前的知识,它是整个太阳系中唯一一个孕育生命的地方。 它的名字来自拉丁语 Terra,一个罗马神,古希腊相当于盖亚,与生育力和繁殖力有关。 她通常被称为 Tellus mater 或 Terra mater(地球母亲),因为所有生物都来自她的子宫。

自古以来,人类就梦想着发现地球的极限,探索地球的各个角落。 古代文化认为它是无限的,或者它最终可能会坠入深渊。 即使在今天,也有人坚持地球是平的、空心的等阴谋论。

然而, 多亏了科学技术,我们现在有了我们星球的美丽图像。 我们也知道它的内层是如何构成的,以及在人类出现在它的表面之前那里是什么。

起源与形成

地核

地球形成于大约 4550 亿年前。 来自构成太阳系其余部分的物质,最初是由气体和宇宙尘埃组成的恒星云。 这颗行星花了 10 到 20 万年才形成,随着它的表面冷却并形成今天的大气层,气体云在它周围积聚。

最终,通过长时间的地震活动,可能是由于流星的持续影响,地球拥有了液态水出现所必需的必要元素和物理条件。

多亏了这一点,水文循环才能开始,帮助地球更快地冷却到生命可以开始的水平。 随着时间的推移,地表大量的液态水使我们的星球从太空中看起来呈蓝色。

地球质量

地球是太阳系中第五大行星,也是唯一能够维持生命的行星。 它是球形的,两极略微扁平,赤道高度的直径为 12.756 公里(赤道半径为 6.378,1 公里)。 有 质量为 5,9736 x 1024 kg 和 5,515 g/cm3 的密度, 太阳系中最高的。 它还具有 9,780327 m/s2 的重力加速度。

与火星和水星等其他内行星一样,地球是一个岩石行星,具有固体表面和液态金属核心(由于其自身重力的热量和压力),与金星或木星等其他气态行星不同。 其表面分为气态大气、液态水圈和固态地圈。

地球的质量是如何计算的?

显然,这不是通过让地球处于平衡状态来实现的。 至少不是在真正的规模上。 使用了宇宙的尺度 卡文迪许量表。 那是第一个准确测量地球质量的科学家的姓氏。

他在 1798 年做到了,113 年后,伟大的艾萨克·牛顿 (Isaac Newton) (1643-1727) 在 1685 年制定了他的万有引力定律 (LGU)。189 年后,伟大的伽利略将他的望远镜对准了天空。 他在 1609 年做到了。令人惊讶的是,亨利卡文迪什 (Henry Cavendish,1731-1810) 甚至没有离开他的房子就确定了我们星球的质量。

事实上,他几乎没有走出困境。 东卡文迪许 他是一个闷闷不乐、阴郁而古怪的人,但他很棒。 从理论上讲,它从牛顿的 LGU 开始,它告诉我们“任何两个物体,被认为是点质量,都被一种力相互吸引,这种力直接取决于它们的质量乘以一个未知值的常数,今天称为万有引力常数... 这个常数与它们之间的牛顿距离的平方成反比。”

作为一般规则,他使用部分由他的朋友约翰米歇尔设计的设置。 他是一位才华横溢的牧师和富有洞察力的地质学家,在进行一项确定地球密度的实验之前就去世了。 从地质学的角度来看,这是最有趣的数量级。  就在那时,卡文迪什购买了他的设备并将其安装在他伦敦的一个家中。

尺度和常数

陆块

该装置由两个铅球组成, 直径30厘米,悬挂在钢架上,两个直径5厘米的小球,悬挂在第一个球附近,并通过细铜线相互连接。

从本质上讲,扭力天平的设计目的是测量当大球在小球上移动时滑轮上的重力拉力在钢丝中产生的扭转运动,这些滑轮使它们保持漂浮。

问题是引力是如此之小,以至于任何不可预见的因素都可能扭曲结果。 这就是卡文迪许远程运行它的原因。 为了让研究人员的靠近不会干扰设备的调整,他使用了安装在房间外的望远镜。 他用它来读取精确的刻度,由房间外发出的一束窄光束照亮。

我们说的是0,025cm量级的灵敏度,一点也不差。 一个非常微妙的实验。 正如所料,小球开始旋转,被大球吸引。 经过一些计算,卡文迪许设法从它们的质量和振荡中找出了引力常数的值。 这是第一步,然后确定地球的平均密度,然后确定地球的质量,计算出万有引力常数 G。

由于 G 的确定,可以计算地球的质量。 知道它的直径、地球的吸引力和最接近的 G 值,卡文迪许得出了这些数字。 结果是惊人的。

我希望通过这些信息,您可以更多地了解地球的质量及其特性。


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  1.   停止

    与宇宙有关的话题,尤其是与我们美丽的蓝色星球有关的话题让我着迷,因为它们在我的生活中给了我鼓励。