地球到底有多重？

●黃書奇 文 趙天 編

世間萬物，只要是實(shí)體，都有質(zhì)量，而在地心引力的作用下，擁有質(zhì)量的實(shí)物又有其對應(yīng)的重量——一只小貓約5kg，一個(gè)成年男子約70kg，一頭大象約5噸。我們能觸碰到的最重實(shí)體是啥？無疑是腳下的地球，那么地球有多重？

1750年，法國科學(xué)家布格爾在南美洲的厄瓜多爾琴玻拉錯(cuò)山頂，利用“鉛垂線法”原理對地球重量進(jìn)行了一次測量，但是山體和鉛球之間渺小的引力受到山風(fēng)和各種運(yùn)動的影響，因而此次實(shí)驗(yàn)并沒有成功。

1774年，英國科學(xué)家尼維爾·馬斯基林再一次利用“鉛垂線法”在珀斯郡的一座陡峭懸崖上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)的過程中，他想辦法規(guī)避了山風(fēng)和震動的影響，但依然以失敗告終。

在測量地球重量的征程上，雖然多位科學(xué)家都無功而返，但科學(xué)與真理的大道始終有虔誠的“朝圣者”在“前赴后繼”。

1750年，剛滿19歲的卡文迪許向劍橋大學(xué)的約翰·米歇爾教授求教，掌握了一套測量方法：將磁針吊在一根繩子的中間，以細(xì)繩的扭轉(zhuǎn)程度表示力的大小，并通過這種方法引申出測量微小力量的方法。他將一個(gè)細(xì)長的桿子兩端拴上兩個(gè)小鉛球，再從中間將其吊起，將兩個(gè)大的鉛球慢慢地靠近小的鉛球，由于萬有引力的作用，小鉛球會發(fā)生微弱的轉(zhuǎn)動。通過計(jì)算小鉛球扭轉(zhuǎn)的程度，來測算兩個(gè)球之間引力的大小，進(jìn)而計(jì)算地球的重量。不過，盡管經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)，卡文迪許還是沒能成功。

屢戰(zhàn)屢敗，屢敗屢戰(zhàn)的卡文迪許經(jīng)過多次推敲、改進(jìn)，取得了一次又一次突破。利用光線等多次嘗試，他最終消除了所有干擾，制造出一個(gè)可以測量微小力量的儀器，并稱它為“扭秤”。

英國化學(xué)家、物理學(xué)家亨利·卡文迪許

扭秤模型

卡文迪許用了將近50年的時(shí)間，在1798年終于測算出了地球的重量——大約為60萬億億噸。1810年，終身未婚的卡文迪許在英國倫敦逝世，他窮其一生只為了一個(gè)數(shù)值；他的偉大成果在天體測量上起到了至關(guān)重要的作用；他的“扭秤”被載入史冊，他也被譽(yù)為“第一個(gè)稱地球的人”！