Πόσο ζυγίζει η Γη: Το πείραμα που αποκάλυψε ένα αδιανόητο νούμερο (vid)
Στα τέλη του 1600, ο Ισαάκ Νεύτωνας διατύπωσε τον νόμο της παγκόσμιας έλξης. Ποιο ήταν το πρόβλημα; Χωρίς να ξέρουμε την τιμή της σταθεράς G (βαρύτητα), η εξίσωση δεν μπορούσε να μας δώσει την ακριβή μάζα της Γης, παρότι γνωρίζαμε την απόστασή μας απ' το κέντρο της.
Ήταν σαν να προσπαθείς να ζυγίζεις τη δική σου ζυγαριά, χωρίς δεύτερη ζυγαριά. Καταλάβατε;
Η πρώτη απόπειρα με το σκωτσέζικο βουνό
Μετά από ενάμισι αιώνα, το 1772, η Royal Society ίδρυσε την περίφημη «Committee of Attraction». Η αποστολή της ήταν να βρει τη μέση πυκνότητα της Γης.
Η πρώτη σοβαρή προσπάθεια έγινε στο βουνό Schiehallion στη Σκωτία. Οι επιστήμονες μέτρησαν πως η μάζα του βουνού τραβούσε ελαφρώς ένα εκκρεμές προς το πλάι. Ήταν μία μικροσκοπική αλλά υπαρκτή απόκλιση. Με ακρίβεια στη χαρτογράφηση και στις μετρήσεις κατάφεραν να υπολογίσουν μία πρώτη, πρόχειρη τιμής της πυκνότητας της Γης.
Το πείραμα του Cavendish: Πως «ζύγισε» τη Γη ο επιστήμονας
Ο γεωλόγος John Michell είχε συλλάβει την ιδέα, αλλά δεν πρόλαβε να την υλοποιήσει. Έτσι, το 1797, ο Henry Cavendish χρησιμοποίησε μία πρωτοποριακή συσκευή που άνηκε στον Michell. Ήταν μία ράβδος με δύο μικρές σφαίρες που έλκονταν από μεγαλύτερες μεταλλικές σφαίρες.
Μετρώντας πόσο στρεφόταν η ράβδος, λόγω της ελάχιστης βαρυτικής έλξης μεταξύ των σφαιρών και γνωρίζοντας την απόσταση, τη μάζα και την πυκνότητά τους, ο Cavendish κατάφερε για πρώτη φορά στην ιστορία να υπολογίσει την τιμή της σταθεράς G και τη μάζα της Γης. Και όλα αυτά μέσα σε ένα απλό δωμάτιο, χωρίς τηλεσκόπια, δορυφόρους ή σύγχρονα έργα.
Πόσο «ζυγίζει» τελικά η Γη;
Χάρη στο πείραμα του Cavendish, η μάζα της Γης υπολογίστηκε σε περίπου 5.974.000.000.000.000.000.000.000 κιλά ή 13.170.000.000.000.000.000.000.000 λίβρες, ένα νούμερο αδιανόητο, αλλά θεμελιώδες για την αστρονομία και τη φυσική.
