稱(chēng)出地球的重量
我們腳下的大地是個(gè)碩大無(wú)比的球體。古希臘時(shí)科學(xué)家用巧妙的方法測(cè)出了它的半徑有6400多公里。但是，人們一直不知道這個(gè)巨大的球體有多少重？
地球那么大，那么重，用普通的秤來(lái)出地球的重量，那是不可思議的。第一，世界上沒(méi)有這樣一桿能稱(chēng)得起地球的巨秤。其次，誰(shuí)也無(wú)法拿得起這桿秤。就算有一個(gè)力大無(wú)窮的大力士能提得起地球，也無(wú)法秤我們的地球，因?yàn)槟莻€(gè)能夠稱(chēng)得起地球的人，站在什么地方去稱(chēng)地球呢？人們總不能站在地球上稱(chēng)地球吧！
1750年，英國(guó)19歲的科學(xué)家卡文迪許向這個(gè)難題挑戰(zhàn)。那么，他是怎樣稱(chēng)出地球的重量的呢？卡文迪是運(yùn)用牛頓的萬(wàn)有引力定律稱(chēng)出地球重量的。根據(jù)萬(wàn)有引力定律，兩個(gè)物體間的引力與兩個(gè)之間的距離的平方成反比，與兩個(gè)物體的重量成正比。這個(gè)定律為測(cè)量地球提供了理論根據(jù)，卡文迪許想，如果知道了兩個(gè)物體之間的引力和距離，知道了其中一個(gè)物體的重量，就能計(jì)算出另一個(gè)物體的重量。這在理論上完全成立。但是，在實(shí)際測(cè)定中，不必須先了解萬(wàn)有引力的常數(shù)K。
卡文迪許通過(guò)兩個(gè)鉛球測(cè)定出它們之間的引力，然后計(jì)算出引力常數(shù)。兩個(gè)普通物體之間的引力是很小的，不容易精確地測(cè)出，必須使用很精確的裝置。當(dāng)時(shí)人們測(cè)量物體之間引力的裝置用的是彈簧秤，這種秤的靈敏度太低，不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求。卡文迪許利用細(xì)絲轉(zhuǎn)動(dòng)的原理，設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)定引力的裝置；細(xì)絲轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，就能計(jì)算出兩個(gè)鉛球之間的引力。然后，計(jì)算出引力常數(shù)。但是，這個(gè)方法還是失敗了。因?yàn)閮蓚€(gè)鉛球之間的引力太小了，細(xì)絲扭轉(zhuǎn)的靈敏度還不夠大。靈敏度問(wèn)題成了測(cè)量地球重量的關(guān)鍵。卡文迪許為此傷透了腦筋。有一次，他正在思考這個(gè)問(wèn)題，突然看到幾個(gè)孩子在做游戲。有個(gè)孩子拿著一塊小鏡子對(duì)著太陽(yáng)，把太陽(yáng)反射到墻壁上，產(chǎn)生了一個(gè)白亮的光斑。小孩子用手稍稍地移動(dòng)一個(gè)角度，光斑就相應(yīng)地移動(dòng)了距離。卡文迪許猛然醒悟，這不是距離的放大器嗎？靈敏度不可以通過(guò)它來(lái)提高嗎？
于是，卡文迪許在測(cè)量裝置上裝上一面小鏡子。細(xì)絲受到另一個(gè)鉛球微小的引力，小鏡子就會(huì)偏轉(zhuǎn)一個(gè)很小的角度，小鏡子反射的光就轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)相當(dāng)大距離，很精確地知道引力的大小。利用這個(gè)引力常數(shù)，再測(cè)出一個(gè)鉛球與地球之間的引力。根據(jù)萬(wàn)有引力公式，計(jì)算出了地球的重量，即為60萬(wàn)億億噸。現(xiàn)代測(cè)量的結(jié)果為59.76萬(wàn)億億噸。
