Gezegenimizi tartmak neredeyse imkansız bir görev gibi gözükebilir. Ancak çağlar boyunca bilim insanlarının kafasını kurcalayan “Dünya’nın ağırlığı ne kadar?” sorusunun cevabını, yani Dünya’nın nasıl tartılacağını (kütlesini ölçeceğimizi) bulmak 1687’ye kadar sürdü ve ondan sonra bile 1798’e kadar bu değeri hesaplayamadık.
1600’lerin sonunda, Newton evrensel çekim yasasını önerdi: Evrendeki her parçacık, kütleleri (M) ve nesnelerin merkezleri arasındaki mesafenin (R) karesi tarafından belirlenen bir kuvvetle (F) evrendeki diğer tüm parçacıkları çeker: F=G(M1xM2/D2).
Formülünden de görüldüğü gibi, nesnelerden birinin kütlesine ve denklemdeki diğer tüm bilgilere sahipseniz, ikinci nesnenin kütlesini hesaplayabilirsiniz. Bilinen kütlelerden birinin siz olduğunuzu varsayarsak, Dünya’nın merkezine ne kadar uzakta olduğumuzu kabaca bildiğimiz için, Dünya’nın ağırlığını hesaplayabilirsiniz. Ancak buradaki sorun, Newton’un zamanında G için bir değere sahip olmamamızdı ve bu yüzden denklemin çözülememesiydi.
Newton, bir cismin çekim kuvvetini ölçmenin gezegenler ve aylardan daha küçük cisimler için mümkün olmadığını düşünüyordu. Ancak durum böyle değildi. Dünyanın kütlesini ve yoğunluğunu bilmek, gökbilimciler için inanılmaz derecede yararlı olacaktı. Güneş Sistemindeki diğer nesnelerin kütlesini ve yoğunluğunu hesaplamalarına yardımcı olacağı gibi, kendi başına da bilmesi ilginç bir veriydi. 1772’de Royal Society, bunu çözmek için bir “Çekim Komitesi” kurdu.
Çekim Komitesi
İskoçya’da bir dağ kullanılarak Dünya’nın ortalama yoğunluğunu ölçmek için girişimlerde bulunuldu. Ekip, Schiehallion’un muazzam kütlesinin sarkaçları ona doğru çektiğini gösterdi. Sarkacın hareketini ölçerek ve dağı inceleyerek, Dünya’nın kabaca yoğunluğunu hesaplayabildiler.
Ancak nihayet 1797’de G’nin değerini buldular ve Dünya’nın kütlesini hesaplamamız mümkün oldu. Jeolog Rahip John Michell bu problem üzerinde çalışıyordu, ancak ölümünden önce çalışmalarını bitiremedi. Onun yerine, deneyi gerçekleştirmek için Michell’in ekipmanını kullanan bilim insanı Henry Cavendish görevi üstlendi.
Cavendish, nispeten basit bir kurulum kullanarak bilinen bir mesafeyle ayrılmış iki metal küre arasındaki kuvveti ölçmeyi başardı. Dünyanın daha küçük topa uyguladığı yerçekimi kuvveti, tartılarak ölçülebiliyordu ve topların yoğunluğu da biliniyordu.
Eğer ilgileniyorsanız, iki kuvvet arasındaki orana bakılması, Dünya’nın kütlesinin yaklaşık 5.974.000.000.000.000.000.000.000 kilogram olduğunu ortaya çıkardı.
Kaynak: Chip