时间：2023-03-03 23:03:38 | 浏览：639
如今我们知道地球的质量为5.965×10^21吨，也就是大约60万亿亿吨，你可能会好奇，如此大的质量是怎么测量出来的呢？
当然不是用一杆秤去测量的。
牛顿发现了伟大的万有引力定律，不过在牛顿时代，人类并不知道地球的质量。不过通过万有引力公式，理论上的确可以很容易测量出地球的质量。
从公式中可以看出，随便找一个物体质量为m1，然后测量物体受到的地球引力，结合地球半径r，只需要测量出引力常数G，就能计算出地球质量m2。
但是实际操作起来并不是理论上那么简单。
原因是什么？主要是因为物体受到的引力实在太微弱了，引力是四种基本作用力中最微弱的力量。
举个例子就知道了，一个小小的铁块，一个磁铁，磁铁可以轻而易举把铁块吸起来，这意味着磁铁产生的电磁力比整个地球对铁块产生的引力还要大！
受限于科学水平，牛顿时代的科学家们很难准确计算出地球对物体的引力常数。科学家们为此也想了很多方法。
比如说，在高山上用细线悬挂一个铅球，然后测量高山对铅球的引力。这种方法理论上是可行的，但实际操作起来很难，因为任何风吹草动都会影响到实验结果。
牛顿时代以及之后相当长的时间里，科学家的各种实验都宣告失败，都没有测量出引力常数。
直到科学家卡文迪许的出现，他无意间看到小孩子们玩游戏，获得了灵感。
这种游戏很多人小时候都玩过，拿着一面镜子，把太阳光反射到墙面上，然后让小朋友捕捉墙面上的反射光斑。
只要手里的镜子稍微移动，光斑就会有大幅度移动，小朋友很难捕捉到光斑。
卡文迪许通过这种游戏获得了灵感，意识到了测量引力常数的好办法。
将一面小镜子固定在细丝上，用一束光照射镜子，然后调整镜子角度和位置，让反射的光线对准精确的刻度尺上。
只要细丝稍微晃动，刻度尺上的光线就会发生明显的变化。
但是实验过程并不是那么顺利，因为周围的噪音，风速或者其他干扰同样会影响实验结果，导致实验失败。
经过多次改良，卡文迪许终于在1798年测量出了引力常量，然后通过万有引力定律，得出地球的质量大约为60万亿亿吨！
那时候的卡文迪许已经67岁高龄了，正是他不断地坚持才测量出了地球的质量。
而卡文迪许改良后的装置，被后人称为“卡文迪许扭秤”，直到两百多年后的今天，这个装置仍然用到多种精密实验中！
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