Как в 18 веке без продвинутых инструментов измерили вес Земли

Ученые — удивительные люди. Летом 1774 года английский астроном Невил Маскелайн смог узнать, сколько весит планета Земля с помощью...одиноко стоящей горы в Шотландии. Рассказываем, как это было.

История о том, как благодаря одиноко стоящей горе ученые измерили массу Земли. Как позже выяснилось, неправильно

Летом 1774 года Королевский астроном (это уважаемый пост в Королевских семьях Соединенного Королевства) Невил Маскелайн стоял на склоне одинокой шотландской горы. Но он отнюдь не любовался открывающимся видом, а занимался более важным делом — ученый пытался точно определить, сколько весит Земля.

Немного физики
Знание массы Земли позволило бы ему предсказать относительные массы каждого известного объекта в известной Вселенной, например, Солнца.

Сэр Исаак Ньютон был первым, кто определил, что все имеет свою собственную гравитационную силу. Он вывел математическую связь между массой планеты и периодом обращения тела, которое вокруг нее крутится — так, зная расстояние до Луны и период ее вращения, можно получить массу Земли. Но проблема в том, что таким образом мы не узнаем «чистую» массу планеты — мы получим массу, умноженную на константу — гравитационную постоянную, которая показывает, какую силу гравитации создает тело определенной массы. В связи с этим, ученым для начала нужно было вычислить эту константу.

Для этого нужно было знать массу какого-либо тела и силу, с которой оно притягивает к себе другие тела. Сам Ньютон, кстати, предполагал, что это можно сделать, измерив гравитацию горы, но со временем от этой идеи отказался. Однако в середине XVIII века Лондонское Королевское сообщество решило испытать эту идею и проспонсировало исследование, которое вошло в историю как Шихаллионский эксперимент (по названию горы, которую измеряли). Оно поручило эту миссию лучшему астроному того времени Чарльзу Мейсону. Ученому необходимо было найти подходящую гору, и он это сделал — симметричная одиноко стоящая гора Шихаллион в графстве Перт стала идеальным вариантом.

Однако за такую работу Мейсону полагались совсем небольшие деньги — по одной гинее (старая британская золотая монета), поэтому он отказался работать в таких условиях. Вместо него за работу взялся астроном Невил Маскелайн.

Как проводили измерения
Маскелайн потребовал, чтобы на северных и южных склонах Шихаллиона были построены две наблюдательные станции. В этих местах были подвешены зенит-телескопы. Задумка была такова, что под воздействием притяжения горы, они будут отклоняться от строго вертикального притяжения Земли немного вбок. И если измерить разницу в наклоне гравитации с одной стороны горы и с другой, то можно вычислить влияние самой горы.

Зенит-телескопы могут смотреть строго вверх, поэтому с их помощью ученый по звездам сумел определить угол наклона, который составил 54,5 угловые секунды. Однако обсерватории находились друг от друга далеко, а о том, что Земля шарообразная, было уже известно, поэтому необходимо было учесть разницу в широте. После учета этой разницы выяснилось, что отклонение гравитации от вертикали составляет 11,5 угловых секунд.

Таким образом, гравитационное притяжение Шихаллиона было доказано, но работа только начиналась. Ученым предстояло вычислить массу горы. Они справедливо предположили, что для этого нужно плотность горы умножить на ее объем. Однако на массу влияет еще и форма горы, и на ее измерение ушло примерно три года. На этом этапе к команде присоединился математик Чарльз Хаттон.

После всех измерений ученые получили карту горы, покрытую множеством точек с различными данными. Все это нужно было как-то объединить.

К счастью, у Хаттона появилась гениальная идея — он взял карандаш и соединил эти точки вместе, нарисовав таким образом серию изолиний. Сам того не понимая, он изобрел контурные линии, которые по сей день используются в картографии.

В 1775 году Маскелайн представил окончательные результаты Королевскому обществу. К сожалению, полученная учеными масса Земли оказалось неверной — эта цифра составляла только 20% от реальных показателей, полученных в 2007 году — 5,97 х 10^24 килограммов. Однако для XVIII века это исследование было поистине грандиозное. Так его результаты позволили ученым предположить, что внутри нашей планеты находится довольно тяжелое металлическое ядро.Источник

Михаил писал(а):

История о том, как благодаря одиноко стоящей горе ученые измерили массу Земли. Как позже выяснилось, неправильно

Главное громко заявить о свершившемся открытии, всё равно массу Земли не проверишь. Даже сегодняшние данные могут оказаться неточными в 23-м веке.

не вес, а массу

606942 писал(а):

Через 100-200 лет ученые будут смеяться,над тем что нынешние уверяют и доказывают

Тенденция развития общества такова, что через 100-200 лет учёных не останется. :незнает:

абсолютно все измерения массы земли неправильные и условны. измени систему отсчёта или условия и масса изменится. единственное верное измерение массы - это взаимодействие материи с пространством, но такого наша наука не умеет делать пока что.

Zedoeg писал(а):

Тенденция развития общества такова, что через 100-200 лет учёных не останется.

Это тенденция науки. Число шарлатанов на десять тысяч докторов наук приближается к 99000. У докторов наук есть свои дети, и каждый станет доктором наук. Геометрическая прогрессия! Доктор на докторе и доктором погоняет, попробуй прокорми!

"измерили вес Земли", "определить, сколько весит Земля". Эту статью точно писал не двоечник-второгодник-жертва ЕГ? Автору статьи прежде не помешало бы заглянуть в учебник по физике для младшей группы детского сада и выяснить для себя разницу между весом и массой. Если после первого прочтения автор не сможет осмыслить эту разницу, то он может обратится к детям из этой же младшей группы детского сада за разъяснением "на пальцах".

Об этом в школе рассказывают)))

Цитата:

Могли бы просто опустить землю в ванну с водой, как Архимед делал. Точнее бы получилось

Всевышний уже так делал. Получился потоп. Точность - неизвестна.

Makarka1971 писал(а):

"измерили вес Земли"

Тогда они измеряли только вес. Сегодня только массу. А результат одинаков - нуль целых шиш десятых.

я так и не догнал откуда знают массу земли сейчас, она ведь не однородна. как я понимаю сейчас что-то там измеряют смотря гравитацию и уже относительно шаблона "земля" замеряют другие планеты? короче для мня это не понятно, гуглить тоже не вариант, там тысяча теорий заговора сразу вылезет, а если и найдешь стоящее, то для профессоров и докторов наук на инглише, с кучей формул. снимали бы хоть научпоп фильмы нормальные для общего просвещения.

Alarias писал(а):

Цитата:

Могли бы просто опустить землю в ванну с водой, как Архимед делал. Точнее бы получилось

Всевышний уже так делал. Получился потоп. Точность - неизвестна.

На плаву остались как всегда лучшие. С тех пор и пошло - Амно не тонет )))

Клоун убийца писал(а):

я так и не догнал откуда знают массу земли сейчас, она ведь не однородна. как я понимаю сейчас что-то там измеряют смотря гравитацию и уже относительно шаблона "земля" замеряют другие планеты?

Наверное можно вычислить массы Солнца и Земли, зная параметры орбиты Земли вокруг Солнца.

А теперь пришли "плоскоземельцы", но они, почему-то, не измеряют массу земного диска... Видимо, формул не знают...

А ведь большинство воспринимают этот лютый антинаучный бред как вполне себе, ну да, это-же учЁные измерили.

Можно не читая ответить, что никак они его не измерили, так как Земля не шар.