Наука развивается странными шагами. Мы столько всего знаем о далеких звездах, их состав, температуру, массу, а вот взвесить собственную планету оказалось очень сложной проблемой.
Ньютон открыл закон Всемирного тяготения и доказал, что все предметы, обладающие массой, притягиваются друг к другу. Сила этого притяжения зависит от масс обоих тел и расстояния между ними. Еще нужно ввести некий коэффициент, чтобы соединить все единицы измерения. Беда в том, что в этой формуле оказалось две неизвестных величины, это масса Земли и этот самый коэффициент. Те, кто помнит математику, понимает, что с помощью одного уравнения две неизвестных не найти.
Ученые по-всякому пробовали определить, сколько же весит Земля, но попытки эти давали совершенно разные результаты, да и методики применялись сложные и ненадежные. Пока однажды этой проблемой не занялся выдающийся ученый восемнадцатого века Генри Кавендиш.
Это был очень интересный человек, со своеобразным характером. Крайне нелюдимый, с болезненной застенчивостью. Даже со служанками он общался с помощью записок. Сделав целую кучу открытий, он даже не удосужился их опубликовать. Кроме науки его не интересовало ничего до такой степени, что он не мог поддержать разговора о Французской революции, современником которой был. Да и никакой беседы он не поддерживал, предпочитая уединение. Но при этом был невероятно щедрым и легко мог потратить огромные деньги на благотворительность.
Кавендиш решил просто. Если мы не можем найти массы Земли, то нужно измерить притяжение между предметами, массы которых мы знаем. Так и найдется заветный коэффициент. Одно из неизвестных значений станет известным. Второе найти станет легко.
Опыт Кавендиша заключался в том, что на тонкой посеребренной нити было подвешено коромысло, на концах которого висели свинцовые шары массой по 0,7298 кг. К ним подводились другие шары, по 158 кг. Вследствие ньютоновского закона, шары притягивались друг к другу. Большие были жестко закреплены, поэтому малые слегка приближались к ним, коромысло поворачивалось, нить скручивалась. Заметив угол, на какой поворачивалось коромысло, можно было определить, какая сила нужна для такого поворота.
Силы гравитации очень малы, поэтому эксперимент нуждался в большой кропотливости и не допускал даже легкого ветерка в помещении. Отклонения были очень незначительны, поэтому Генри использовал телескопы, доведя точность измерений до 1/100 дюйма.
В результате долгих и многократных повторений Кавендиш смог вычислить среднюю плотность Земли, которая не сходится с современными данными лишь на 1, 3%, что, с учетом оборудования того времени, невероятно точно. Этот опыт помог вычислить гравитационную постоянную, тот самый коэффициент, с такой же точностью. А уж зная его, получили значение массы Земли.
Так застенчивый альтруист Генри Кавендиш смог взвесить нашу планету, не выходя из лаборатории.
Если не заскучали от научных терминов, ставьте лайки! Пишите в комментариях, о чем хотели бы узнать.
