Для этого вам понадобятся только кухонные весы и стакан с водой.
Многим людям до сих пор непонятно, как именно ученые смогли взвесить нашу планету. Ведь для этого, если рассуждать логически, нужно было бы построить гигантские весы! И если сейчас мы можем это сделать даже на собственной кухне, в чем была проблема 300 лет назад, когда жил Ньютон? Терпение - скоро вы это узнаете.
Все мы помним эту байку о том, как Ньютон открыл закон всемирного тяготения: якобы ему на голову упало яблоко. Наблюдая за его падением, ученый и понял, что такое притяжение.
Как до него это дошло? Он рассуждал так: яблоко не падало на Землю, они оба устремились навстречу друг другу. Вот только масса яблока была настолько мала по сравнению с массой целой планеты, что мы заметили только движение фрукта. Земля в этот момент тоже двинулась навстречу яблоку на исчезающе малое расстояние, но его нельзя будет зафиксировать даже с помощью самых чувствительных приборов.
Отсюда он заключил, что сила притяжения зависит только от двух вещей: от того, сколько весят объекты и от расстояния между ними. Он не приводил ту формулу, к которой мы сейчас привыкли, а лишь изложил свои соображения, разбросав их по своей книге.
Но это не конец истории. Если тупо следовать логике, то получится, что сила притяжения двух шаров по 1 кг каждый, находящихся на расстоянии в 1 метр, будет равна ... 1 кг! А если вместо шаров поставить двух среднестатистических людей, то и вовсе 5 тонн, то есть их просто расплющит друг о друга. Согласитесь, в обычной жизни такого мы не наблюдаем.
Однако закон всемирного притяжения, выведенный Ньютоном, был намного хитрее. Он звучал так: сила притяжения между двумя объектами в огромное количество раз меньше массы самих объектов. А во сколько именно?
Во времена Ньютона никто этого не знал, и поиски этого числа стали настоящей головной болью для ученых. Лишь в самом конце восемнадцатого века удалось узнать, что в 14 992 503 748 раз. Понадобились супертонкие эксперименты и сверхчувствительные приборы, чтобы выяснить это, и даже в наше время ученые не могут сказать, насколько эта цифра точна.
Число это получило собственное название - гравитационная постоянная. Его записывают десятичной дробью - 0,0000000000667. Оно очень важное, так как является одним из кирпичиков в фундаменте нашего мироздания. В одной из прошлых статей мы уже разбирались, как появилась наша Вселенная и как в ней возникли физические законы и константы: скорость света, заряд электрона, понятие секунды. Так вот, гравитационная постоянная - из той же оперы.
А теперь к эксперименту. Поставьте свои кухонные весы на ровную поверхность и включите. Выберете единицами измерения "килограммы". Затем поставьте на него стакан и обнулите вес. После этого налейте немного воды (не переливайте, в моих краях за это можно и получить по шее). Теперь вы узнали вес воды.
Умножьте его на число 9,8 - это будет та сила, с которой вода в стакане и Земля притягивают друг друга. Теперь два раза умножьте его на радиус нашей планеты - 6,371. Полученное число нужно разделить на гравитационную постоянную. Чтобы ваш калькулятор не сошел с ума, возьмем его равным 667. Теперь осталось только разделить результат на вес воды в стакане, и у вас получится число - вес Земли в килограммах.
Правда, мало? Чтобы сберечь ваши нервы, все степени мы оставили напоследок, так что результат ваших вычислений нужно еще умножить на 10000000000000000000000000 (25 нулей). Можете сравнить его с тем, что написан в Интернете. Не переживайте, что они не совпадают точь-в-точь. Ведь в конце концов, мы использовали не самый совершенный инструмент - обыкновенные кухонные весы.