Как человек сумел узнать вес огромной Земли? Ведь и гору, ничтожную по сравнению с Землей, не возможно бросить на чашу весов, а тем более – Землю.
Вес Земли найден расчетом. Произведем этот расчет. Но сначала установим, что такое «вес».
Вес – это сила. Вес тел на Земле – это та сила, с которой тела притягиваются к Земле. Все тела в мире притягиваются – «тяготеют» друг к другу. От чего же зависит сила тяготения между телами?
Во-первых, от «массы», то есть от количества вещества в телах. Чем больше масса тел, тем сильнее будут они притягиваться друг к другу. Массу мерят граммами, килограммами, тоннами.
Во-вторых, от расстояния между телами. Сила тяготения ослабевает с ростом расстояния в квадрате. С увеличением расстояния между центрами тел в 10 раз, сила притяжения между ними уменьшится в 10х10=100 раз.
Определим теперь силу, с которой притягиваются друг к другу два одинаковых шара. Для этого прикрепим один шар на длинной нити к весам и точно уравновесим его. Затем приблизим к нему на определенное расстояние второй шар. Мы заметим, что равновесие нарушается. Восстановим его какой-нибудь гирькой. Это гирька и покажет силу тяготения между шарами.
Немало пришлось поработать ученым ради этой крохотной гирьки! Много изобретательности пришлось проявить, чтобы уловить ничтожные силы тяготения, действующие между небольшими телами.
Оказывается, что если бы нашли шары в 1 тонну каждый, а расстояние между их центрами составляло 1 метр, они притягивались бы с силой, равной всего-навсего 0,0068 грамма…
Вот у нас уже все готово, чтобы «взвесить» Землю. Мы знаем, что шары весят по тонне, то есть каждый из них притягивается к Земле с силой в 1 тонну. А друг к другу они притягиваются с силой в 0,0068 грамма. Почему же к Земле они тяготеют сильнее? Ясно почему: масса Земли больше массы каждого из шаров – и во столько именно раз, во сколько раз тонна больше 0,0068 грамма. Производим деление:
1 тонна: 0,0068 грамма = около 147 000 000 раз.
Но это не все: надо учесть еще и «квадрат расстояния». Ведь расстояние между центрами шаров составляло всего 1 метр, от поверхности же Земли до ее центра около 6 370 000 метров. А на таком расстоянии сила тяготения в 6 370 000 в квадрате раз слабее чем на расстоянии 1 метра. Значит, на самом деле масса Земли должен быть:
147 000 000 х 6 370 000 х 6 370 000 тонн.
Любители арифметики могут произвести это перемножение. Они найдут, что масса Земли выражается, круглым счетом, в 6 000 000 000 000 000 000 000 (секстиллион) тонн.