科学|地球质量是怎么测出来的？这是个漫长的计算过程，始于古埃及时期_地球质量|亚历山大|科技

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地球的质量是多少？约为5.965乘以10的24次方千克。
这个结果我们可以轻易地通过搜索而获得，但很多人可能会心存疑虑，这个数字到底是怎么得出来的呢？我们知道地球是一个很不规则的球体，且这个球体是由大量不同的物质所构成的，在地表，有海洋、有山川、有沙漠、有沼泽，而在地表之下，又是由地壳、地幔和地核组成的分层结构，这样一个每个部分的物质质量都不同的球体，如何能够准确计算出它的质量呢？这是一个漫长的计算过程，它的开始可以追溯到古埃及时期。
就像我们所知道的那样，古埃及人的数学、物理学和天文学都非常发达，所以在很早的时候，他们就通过观测和演绎知道了地球是圆的，在了解到这一点之后，他们便开始试图计算地球的大小，而要计算地球的大小，首先就要知道地球的半径。

即便是在科学技术高度发展的今天，人类仍然未能穿透地壳而探索地壳之下的部分，所以在古埃及时期想要深入地球内部去测量地球的半径是完全没有可能的，但对于数学高度发达的古埃及人而言，想要知道地球的半径，并不需要亲身进入地球之中。
在埃及有着一座非常著名的城市，它就是亚历山大，而在同一根经线之上存在着另外一个城市，叫做阿斯旺。照射到地球表面的太阳光是平行光，当阳光直射亚历山大的时候，就不可能直射阿斯旺，所以阳光与阿斯旺的地面就会产生一个夹角，这个夹角的角度是很容易测量的，我们可以称其为角A 。现在我们可以从地球的球心画出两条线，分别连接亚历山大和阿斯旺，这两条线所产生的夹角就与角A是相同的。现在知道了从地球球心开始，亚历山大和阿斯旺的夹角，而连接亚历山大和阿斯旺这两座城市的地面距离也很容易可以测得。

由于地球是圆的，所以两座城市的地面距离就是连接两座城市的地球表面弧长，现在只需要用弧长除以角A ，就可以求得地球半径了。
古埃及人测得了地球的半径，但要想算出地球的质量，还差得远。
时光荏苒，一晃就是数千年，牛顿出现了。牛顿提出了万有引力定律，他认为任何两个物体之间都具有相互的引力作用，并据此提出了万有引力公式：F=G(m1m2/r∧2），在这个公式中， F为万有引力， G是万有引力常数， m1和m2分别为两个物体的质量， r是它们之间的距离。那么万有引力公式和地球的质量之间有什么关系呢？关系非常密切。

包括我们自身在内，任何位于地球表面的物体都受到一个重力，这个重力的计算公式非常简单，就是F=mg ，其中m为物体的质量， g为重力加速度，也就是9.8m/s∧2 。
那么地球表面的物体为什么会受到重力呢？其实这个所谓的重力就是物体与地球之间的万有引力，也就是说重力和万有引力这两个F其实是相等的，所以我们就可以把两个公式相互代入，就是G(m1m2/r∧2）=m2g 。这个公式中m1就是地球质量， m2就是地球表面任意一个物体的质量， r就是人与地球重心的距离，所以要求地球的质量只需要把这个公式进行变形：m1=(gr∧2)/G 。 g是重力加速度，也就是9.8m/s∧2 ， r是地球表面物体的质量，比如我们以自己作为这个计算公式中的物体，那么就是我们自身的质量。现在只要知道万有引力常数G ，就可以求出地球的质量了。

牛顿虽然提出了万有引力定律，但他并没有计算出万有引力常数的大小，因为要计算这个常数，的确挺困难的。
引力太弱了，整个地球的引力都在把手机往下拽，而我们轻易就能战胜引力把手机拿起来，可见引力有多么弱小，所以万有引力常数是个很小的数，非常难以测量。直到牛顿死后100多年，物理学家卡文迪许才把这个常数给测出来。他使用一根钢丝吊着一个横杆，在横杆两端放置两个铅球，并在钢丝上安置了一面镜子，用一束光照射镜子。
【科学|地球质量是怎么测出来的？这是个漫长的计算过程，始于古埃及时期】装置组装好后，卡文迪许用另外两个铅球接近横杆两端的铅球，万有引力使得横杆发生了非常微小的转动。就是这微小的转动使得被镜子反射的光发生了可见的角度变化。就这样卡文迪许通过微小形变的放大，从而测出了万有引力常数，有了万有引力常数，地球的质量也就被计算了出来，所以卡文迪许被尊称为测出地球质量的人。

科学|地球质量是怎么测出来的？这是个漫长的计算过程，始于古埃及时期

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