Астрофізика Скільки насправді важить наша земля СВІТ

Тільки закон тяжіння Ньютона дає вирішальні підказки щодо ваги землі.

насправді

Наскільки важка земля і як можна визначити масу Сонця? Такі питання задавали собі астрономи століття тому, після того, як Микола Коперник розкрив землю як планету, і Галілео Галілей визнав Сонце нормальним об'єктом дослідження через його плями.

Першим кроком у вирішенні проблеми був німецький математик і астроном Йоганнес Кеплер, який опублікував свої знамениті закони про рух планет 400 років тому. Кеплер визнав, що існує зв'язок між орбітальним часом планети та її віддаленістю від Сонця. Прорив відбувся лише від Ісаака Ньютона, закон тяжіння якого з’явився в друку в 1687 році після того, як він багато років дрімав невикористаним у шухляді письмового столу.


Цей універсальний закон природи, який діє як на землі, так і в космосі, описує взаємозв'язок між часом орбіти та відстанню, виявлений Кеплером в результаті притягання, яке залежить від маси відповідного центрального тіла: чим більша маса, тим швидше повинна пройти планета або Місяць або штучний супутник рухається навколо свого центрального тіла на однакову відстань. Місяцю, який знаходиться приблизно в 384000 кілометрів від Землі, потрібно 27 днів, 7 годин 43 хвилини, щоб здійснити орбіту навколо Землі. Місяць Юпітера Іо, навпаки, який знаходиться навіть трохи далі від Юпітера на відстані 422000 кілометрів, виконує одну орбіту за один день, 18 годин 27 хвилин - планета Юпітер повинна містити значно більшу масу, ніж земля.

Однак закон тяжіння Ньютона також не давав абсолютної інформації, лише відносні значення. Для цього потрібно було визначити величину універсальної гравітаційної константи, яка як би вказує обмінний курс при перерахунку між відстанню та орбітальним часом, з одного боку, і масою центрального тіла з іншого. Великий внесок тут зробив англійський дослідник Генрі Кавендіш наприкінці 18 століття. Його експеримент із гравітаційною рівновагою досі є одним із класичних експериментів на уроках фізики сьогодні. Це дозволяє напрочуд точно визначити “космічну” гравітаційну константу в класі.

За допомогою цих важливих констант, а також орбітального часу та відстані будь-якого об’єкта сьогодні можна визначити масу Сонця та всіх планет: Земля має масу 5,977 трильйонів тонн. При 1,989 квадрильйона тонн маса Сонця приблизно в 333000 разів більша.