《宇宙从一粒尘埃开始》第七节

本节讲述如何测量地球质量和万有引力常量G。通过月球绕地的轨道数据，可算出地球的GM值。

本节讲述如何测量地球质量和万有引力常量G。

通过月球绕地的轨道数据，可算出地球的GM值。要分别求出G和M，需测量引力。1774年，天文学家马斯基林在苏格兰高地测量铅垂线被希哈利恩山吸引的偏转角，数学家赫顿据此算出地球密度约为水的4.5倍。1798年，科学家卡文迪许改进了米歇尔设计的扭秤仪器，用两个大铅球吸引悬挂的小球，通过观测木杆的微小转动，测得地球密度为水的5.45倍。赫顿生前质疑卡文迪许的实验，但现代测量证实其结果非常精确。

有了地球质量和G值，就能计算任何有卫星环绕的天体的质量，如太阳、木星，乃至遥远星系。天文学家由此发现了星系中不可见的暗物质，以及银河系中心的超大质量黑洞。牛顿定律使我们能解码宇宙信息，测量遥不可及的天体。