Изчисляването на масата на Земята отнема стотици години и дори сега експертите не са на едно мнение за точното число .
Земята тежи колкото 13 квадрилиона пирамиди на Хефрес от Гиза в Египет. (Изображение: ARTUR PLAWGO / НАУЧНА ФОТОБИБЛИОТЕКА чрез Getty Images)
Нашата планета съдържа всичко - от твърди скали и минерали до милиони видове живи същества и е покрита с безброй природни и създадени от човека структури.
И така, колко тежи всичко това? Няма еднозначен отговор на този въпрос. Точно както хората тежат много по-малко на Луната, отколкото ние у дома, Земята няма само едно тегло. Теглото на Земята зависи от гравитационната сила, която я привлича, което означава, че може да тежи трилиони килограми или нищо.
Това, за което учените са прекарали векове в определянето обаче, е масата на Земята, която е нейното съпротивление на движение срещу приложена сила. Според НАСА масата на Земята е 5,9722×1024 килограма или около 13,1 септилиона паунда. Това се равнява на около 13 квадрилиона от египетската пирамида на Хефрен, която сама по себе си тежи около 10 милиарда паунда (4,8 милиарда килограма). Масата на Земята варира леко поради добавянето на космически прах и газове, изтичащи от нашата атмосфера, но тези малки промени няма да засегнат Земята милиарди години.
Физиците по света обаче все още не са съгласни относно десетичните числа и достигането до тази обща сума не е лесна задача. Тъй като е невъзможно да се постави Земята в мащаб, учените трябвало да триангулират нейната маса с помощта на други измерими обекти.
Първият компонент беше законът на Исак Нютон за всемирното привличане, каза Стефан Шламингер, метролог в Националния институт за стандарти и технологии на САЩ, пред Live Science. Всичко, което има маса, има и гравитационна сила, което означава, че всеки два обекта винаги ще имат някаква сила между тях.
Законът за всеобщото привличане на Нютон гласи, че гравитационната сила между два обекта (F) може да се определи чрез умножаване на съответните маси на обектите (m₁ и m₂), разделяне на разстоянието между центровете на обектите на квадрат (r²) и след това умножавайки това число по гравитационната константа (G), известна още като присъщата сила на гравитацията, или F=G((m₁*m₂)/r²).
Законът на сър Исак Нютон за всемирното привличане, F=G((m₁*m₂)/r²). (Изображение: BrainCityArts чрез Shutterstock)
Използвайки това уравнение, учените биха могли теоретично да измерят масата на Земята чрез измерване на гравитационната сила на планетата върху обект на земната повърхност. Но имало проблем: никой не можел да намери число за G.
Тогава, през 1797 г., физикът Хенри Кавендиш започва това, което става известно като "експериментите на Кавендиш". Използвайки обект, наречен торсионна везна, съставен от две въртящи се пръчки с оловни сфери, прикрепени към тях, Кавендиш намерил размера на гравитационната сила между двата комплекта чрез измерване на ъгъла на прътите, който се променил, когато по-малките сфери били привлечени от по-големи.
„Работата му беше много оригинална и оказа голямо влияние по това време“, каза Джон Уест, физиолог от Калифорнийския университет в Сан Диего, пред Live Science.
Познавайки масата и разстоянието между сферите, Кавендиш изчислява, че G = 6,74×10−11 m3 kg–1 s−2. Комитетът по данни на Международния научен съвет понастоящем изброява G като 6,67430 x 10-11 m3 kg-1 s-2, само няколко десетични знака по-малко от оригиналното число на Кавендиш. Оттогава учените са използвали G, за да изчислят масата на Земята, използвайки други обекти с известна маса и са стигнали до числото от 13,1 септилиона паунда или 5.94206005 × 10 на 24 степен кг , което познаваме днес.
Диаграма на експеримента на Кавендиш за измерване на гравитационната константа. Използвайки два комплекта оловни сфери, окачени на торсионна жица, Кавендиш измерва усукването на телта, тъй като по-малките сфери са привлечени от по-големите. Това измерване може да се използва за определяне на гравитационната сила между тях и оттам на гравитационната константа. (Изображение: jaouad maha чрез Shutterstock)
Въпреки че са минали повече от два века от експеримента на Кавендиш, неговият метод за торсионен баланс все още се използва днес, каза Уест. Въпреки това Шламингер подчертава, че въпреки че уравнението на Нютон и торсионният баланс са важни инструменти, измерванията, които предоставят, остават обект на човешка грешка. През вековете след експериментите на Кавендиш различни учени са измервали G десетки пъти и всеки е стигнал до малко по-различен резултат. Числата варират само с хилядни от десетичните знаци, но това е достатъчно, за да промени изчислението на масата на Земята и достатъчно, за да притесни учените, които я измерват.
"За нас това е като порязване от хартия което трябва да излекуваме" , каза Шламингер.
Въпреки разочарованието около G, Шламингер не смята, че несъответствието в това число е непременно лошо.
„Понякога именно пукнатините, които Вселената ни дава, са тези, към които можем да приложим нашия лост и да получим повече научно разбиране“, каза той. „Това може да е пукнатина, която Вселената ни предлага, и ние не искаме да пропуснем тази възможност.“
Източник на снимките и информация за статията
Нашата планета съдържа всичко - от твърди скали и минерали до милиони видове живи същества и е покрита с безброй природни и създадени от човека структури.
И така, колко тежи всичко това? Няма еднозначен отговор на този въпрос. Точно както хората тежат много по-малко на Луната, отколкото ние у дома, Земята няма само едно тегло. Теглото на Земята зависи от гравитационната сила, която я привлича, което означава, че може да тежи трилиони килограми или нищо.
Това, за което учените са прекарали векове в определянето обаче, е масата на Земята, която е нейното съпротивление на движение срещу приложена сила. Според НАСА масата на Земята е 5,9722×1024 килограма или около 13,1 септилиона паунда. Това се равнява на около 13 квадрилиона от египетската пирамида на Хефрен, която сама по себе си тежи около 10 милиарда паунда (4,8 милиарда килограма). Масата на Земята варира леко поради добавянето на космически прах и газове, изтичащи от нашата атмосфера, но тези малки промени няма да засегнат Земята милиарди години.
Физиците по света обаче все още не са съгласни относно десетичните числа и достигането до тази обща сума не е лесна задача. Тъй като е невъзможно да се постави Земята в мащаб, учените трябвало да триангулират нейната маса с помощта на други измерими обекти.
Първият компонент беше законът на Исак Нютон за всемирното привличане, каза Стефан Шламингер, метролог в Националния институт за стандарти и технологии на САЩ, пред Live Science. Всичко, което има маса, има и гравитационна сила, което означава, че всеки два обекта винаги ще имат някаква сила между тях.
Законът за всеобщото привличане на Нютон гласи, че гравитационната сила между два обекта (F) може да се определи чрез умножаване на съответните маси на обектите (m₁ и m₂), разделяне на разстоянието между центровете на обектите на квадрат (r²) и след това умножавайки това число по гравитационната константа (G), известна още като присъщата сила на гравитацията, или F=G((m₁*m₂)/r²).
Използвайки това уравнение, учените биха могли теоретично да измерят масата на Земята чрез измерване на гравитационната сила на планетата върху обект на земната повърхност. Но имало проблем: никой не можел да намери число за G.
Тогава, през 1797 г., физикът Хенри Кавендиш започва това, което става известно като "експериментите на Кавендиш". Използвайки обект, наречен торсионна везна, съставен от две въртящи се пръчки с оловни сфери, прикрепени към тях, Кавендиш намерил размера на гравитационната сила между двата комплекта чрез измерване на ъгъла на прътите, който се променил, когато по-малките сфери били привлечени от по-големи.
„Работата му беше много оригинална и оказа голямо влияние по това време“, каза Джон Уест, физиолог от Калифорнийския университет в Сан Диего, пред Live Science.
Познавайки масата и разстоянието между сферите, Кавендиш изчислява, че G = 6,74×10−11 m3 kg–1 s−2. Комитетът по данни на Международния научен съвет понастоящем изброява G като 6,67430 x 10-11 m3 kg-1 s-2, само няколко десетични знака по-малко от оригиналното число на Кавендиш. Оттогава учените са използвали G, за да изчислят масата на Земята, използвайки други обекти с известна маса и са стигнали до числото от 13,1 септилиона паунда или 5.94206005 × 10 на 24 степен кг , което познаваме днес.
Въпреки че са минали повече от два века от експеримента на Кавендиш, неговият метод за торсионен баланс все още се използва днес, каза Уест. Въпреки това Шламингер подчертава, че въпреки че уравнението на Нютон и торсионният баланс са важни инструменти, измерванията, които предоставят, остават обект на човешка грешка. През вековете след експериментите на Кавендиш различни учени са измервали G десетки пъти и всеки е стигнал до малко по-различен резултат. Числата варират само с хилядни от десетичните знаци, но това е достатъчно, за да промени изчислението на масата на Земята и достатъчно, за да притесни учените, които я измерват.
"За нас това е като порязване от хартия което трябва да излекуваме" , каза Шламингер.
Въпреки разочарованието около G, Шламингер не смята, че несъответствието в това число е непременно лошо.
„Понякога именно пукнатините, които Вселената ни дава, са тези, към които можем да приложим нашия лост и да получим повече научно разбиране“, каза той. „Това може да е пукнатина, която Вселената ни предлага, и ние не искаме да пропуснем тази възможност.“
Tags:
Земята и нейните тайни
Добре толкова добри предишни статии и сега ..... чувствам се все едно съм на лекция ,а не в сайт за информация поднесена интересно и забавно. Съжалявам ,но това до момента е най-скучната статия.
ОтговорИзтриванеСтатията е уникална сама по себе си!Аз чета доста и се интересувам от голям брой теми,но точно такова нещо никога не ми е попадало.
ОтговорИзтриванеЗа тези, които не са в час и не разбират за какво иде реч, моля запознайте се с материала"Четене с разбиране". Подготовка с него започва още в 1 клас, като нещата там са кратки и с картинки!
За тези, които искат да им е забавно,да си пуснат да гледат "Том и Джери"!
За скучаещите има "1001 вица"-има доста добри попадения!
И за да не излезе,че се заяждам с някого, бих помолила най учтиво, човекът написал коментара по-горе,да сподели някоя тема, която би му била интересна,забавна и не толкова скучн, пък може блогъра да напише статия по зададеното от него!
Ако пък господина или госпожата желае ведра и разтушаваща лекция......,такава мога да му дръпна😈,че свят да му се завие!!!
P.S. Първо четем, после пишем глупости!
Като не разбираме си траем,изглеждаме по-умни!
I 💚хейтърите!!!
Ама госпожоооо пак ли сте вие с тези вашите съчениения. Явно имате доста свободно време че да мислите тези коментарчета. Типичен трол ... няма какво друго да правим за това киснем по форуми, фейсбуци и т.н. Къде ви е домакинската работа ? Или и вие като болшинството млади момичета неизпълнявате такива неща. Ако не е това то много ми мязате на някоя партийна бабичка която иска поле за изява. Относно идеи интересни по които да пише автора то такива са му дал много.....
ИзтриванеП.С. Изборите идват вървете на някой площат и агитирайте хората там. Това е подходящо мястото за вас а не тук.
Ооо,здравейте мили господине!Бях се затъжила за вас в свободното си време,което очевидно е доста...и си викам,гледай как съм се уредила,по цял ден скучая и се чудя какво да правя...пък вие от работа и ангажименти,нямахте време да реагирате на моя коментар.Било ви е доста трудно и тежко да го измислите най накрая този отговор и все пак БРАВО-отне ви само 5 дена!
ОтговорИзтриванеИ вас ви разбирам,много хора се напъват....ама не могат....това е!Изглеждате ми,като нереализиран поет и автор....но нищо....не се ядосвайте,ами се насочете към друго поприще,примерно може да се научите да свирите на арфа или пък да шиете гоблени,доста е успокояващо,пък вие явно имате нужда.
И Да,ако бях младо момиче,най вероятно щях да вися във фейса и да си снимам новите джуки и балкони,но не съм!
И Да,ако бях баба,най вероятно щях да пиша за някоя рубрика в "Трета възраст"или да агитирам по площадите,защото имам капацитет и данни да го правя,но не съм!
Аз съм жена на средна възраст и успявам криво-ляво да се справям с домакинската си работа,но все пак да те попитам за съвет-С колко жълтъка застройваш фрикасето?... и с
какво вадиш петната от череши по дрехите?( благодаря предварително).
А пък за троловете,какво да ти кажа...Не че не ги харесвам,но по скоро се оприличавам на Huldra(по-вече ми подхожда на вътрешният мир),от скандинавската митология е!Прочетете,ако ви се освободи време,интересно е!
Ако пък искате и понеже с вас явно ще станем дружки...,може да си боядисаме косичките в розово,да си направим диадемки от маргаритки,да си облечем шарените роклички и право към диско бар "Трол" на центъра на Габрово!
И последно,че пак стана едно съчинение не,ами направо фейлетон...
Направи ми впечатление нещо,което споменахте,а именно,че сте дали много идеи на блогъра по които да пише.Това по своему значи,че го познавате.Та в тази връзка,доста интересен начин да подкрепите човек,който във времето на You Tube и Tik Tok се опитва да избяга от рамките и да накара хората да четат и да се образоват!!!
P.S.Воленчо,ако пишеш ти...аз съм леля Гинче от вход Б.Стига с тая политика,моето момче.Прибирай се вече,че пак те търсиха милите младежи с бели манти.Чакам те!Взела съм и толумбички!