第一个测出了地球质量的人是？【征途答题】

 

　　卡文迪许测量地球的密度是从求牛顿的万有引力定律中的常数着手，再推算出地球密度。他的指导思想极其简单，用两个大铅球使它们接近两个小球。从悬挂小球的金属丝的扭转角度，测出这些球之间的相互引力。根据万有引力定律，可求出常数G。根据卡文迪许的多次实验，测算出地球的平均密度是水密度的5.481倍（21世纪数值为5.517，误差为0.65253%左右），并确定了万有引力常数（他测得的引力常数G是（6.754±0.041）×10N·m²/kg²，这个值同现代值（6.6732±0.0031×10N·m²/kg²，相差无几，计算出了地球的质量。被誉为第一个称量地球的人。

 

 

　　值得一提的是，以上关于卡文迪许从万有引力常数推算地球密度的说法是完全错误的，卡文迪许是利用小球的与地球的比例关系来测量出的地球质量，从而得出地球平均密度，并没有用到G的值，也没有在任何地方间接或直接出现过万有引力常数G。这也是普遍存在于我国物理教学中的谬误，事实上，从科学史的角度看，卡文迪许可以说并没有得到过G。在卡文迪许活着的时候，对牛顿重力方程的表述中仍没有G的存在，那时的天文学家更关心各个星体的密度，只要知道了地球的密度那么其他星体的密度也都好算了，所以卡文迪许他老人家作为物理学的潮人，自然义无反顾地要引领时尚。他的论文题目正叫做“测量地球密度的实验”（Experiments to determine the density of the earth）。

 

　　G的第一次出现在论文中是在1873，在卡文迪许发表论文的75年后，被Cornu,A. and Baille,J. B的论文《Mutual determination of the constant of attraction and the mean density of the earth》提到。而G正式进入人们的视野要到1894年，一个叫伟农.波义思（C.Vernon Boys）的人在英国皇家学会（The Royal Society）提出了重力场数G的表述后才为人熟知。在卡文迪许之后，后人也依据他的实验结果整理出了G=3*g/4piRp，其中g是地球重力加速度，R是地球半径。无疑的，卡文迪许的实验是离G只有那么一点点距离了，后人可以直接从他的结果中整理出G来，因为这个而让他与G的决定无缘实在是太可惜了，所以物理学家感情上更认同卡文迪许，万一以后他们哪个人遇到了类似的事情，差一点点不被算作是第一原创者那肯定死不瞑目啊。于是他们为卡文迪许辩护称，在卡文迪许所在的年代，科学家们对重力与质量仍使用一样的单位，而且从天文学来说，式子中出现的几何常数可以被视作是已被定义的高斯重力常数，地球半径也是知道的，所以可以一般性地可以说在天文单位上，G便是地球密度的倒数，卡文迪许测到了地球密度，自然也算得到G了。