人类最早是如何测量出地球的质量的？

 

 

       提问：刘晨轩（上海）

 

       好奇喵： 在公元前 3 世纪，古埃及的“地理学之父”埃拉托色尼（Eratosthenes）就已论证了地球是球形的。他也是第一位科学测量地球周长的人。

 

       在埃及的阿斯旺地区，有一口深井，夏至时的阳光可直射井底。所以埃拉托色尼以此为参考。随后，他选择埃及亚历山大里亚的一座方尖塔作为测量点，测量出夏至时方尖塔的阴影长度，以此计算出塔和太阳之间的角度――这也是亚历山大里亚与深井之间的地理夹角。因为该夹角约为360° 的1/50，所以从深井到亚历山大里亚的距离，相当于地球周长的1/50。

 

       于是，埃拉托色尼由此计算出地球的周长为39,375 千米。这与今天通过卫星测量的赤道周长40,075 千米非常接近。接着，根据球体周长公式，就可以算出地球的半径，然后便可得出地球的表面积、体积了。

 

       不过，地球的质量是多少却一直困扰着古人。直到1687年，英国科学家牛顿提出了万有引力定律，才得出地球质量的推导公式（M=gR^2/G）。尽管地球半径（R）和重力加速度（g）已被测量出来，但引力常数（G）却无从知晓。直到1789 年，英国科学家卡文迪许利用精密的扭秤实验，首次得到引力常数，才算出了地球的质量。

 

       直到现在，科学家依旧使用这一公式来计算地球质量。