Trái Đất nặng bao nhiêu kg và làm cách nào để cân được nó?
Trái đất là hành tinh thứ 3 trong Hệ Mặt trời, hình thành cách đây 4,6 tỷ năm và là hành tinh duy nhất có sự sống. Nhưng làm thế nào để đo đạc kích thước của Trái đất?
Hành tinh của chúng ta chứa mọi thứ từ những khối đá đến các loại khoáng sản và hàng triệu loài sinh vật, được bao phủ bởi vô số cấu trúc do tự nhiên và con người tạo ra.
Vậy thì tất cả những thứ đó nặng bao nhiêu? Trên thực tế, không có một câu trả lời cụ thể cho câu hỏi này. Giống như trọng lượng của con người trên Mặt trăng nhẹ hơn so với trên Trái đất, hành tinh của chúng ta không chỉ có một trọng lượng. Trọng lượng của Trái đất phụ thuộc vào lực hấp dẫn tác động lên nó, tức là nó có thể nặng hàng nghìn tỷ kg hoặc không nặng chút nào.
Hiện nay, có hai phương pháp chính để tính khối lượng của Trái đất. Cách đơn giản nhất là đo trọng lượng của một đối tượng trên bề mặt Trái đất rồi suy ra khối lượng bằng công thức nổi tiếng của Isaac Newton năm 1687 về định luật vạn vật hấp dẫn, kết nối khoảng cách và khối lượng của hai đối tượng với lực hấp dẫn mà chúng tạo ra.
Isaac Newton Jr. (1643 - 1727) là một nhà vật lý, nhà thiên văn học, nhà triết học, nhà toán học, nhà thần học và nhà giả kim thuật lỗi lạc người Anh, được nhiều người cho rằng là nhà khoa học vĩ đại và có tầm ảnh hưởng còn lớn hơn cả Einstein.
Bằng phương pháp của Newton, cho thấy khối lượng của Trái đất là khoảng 6,102 x 10^24kg.
Trong cuốn luận thuyết Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (Các Nguyên lý Toán học của Triết học Tự nhiên) xuất bản năm 1687, ông đã mô tả về luật vạn vật hấp dẫn và đưa ra 3 định luật Newton, được coi là nền tảng của cơ học cổ điển, đã thống trị các quan niệm về vật lý, khoa học trong suốt 3 thế kỷ tiếp theo.
Bằng phương pháp của Newton, cho thấy khối lượng của Trái đất là khoảng 6,102 x 10^24kg. Tuy nhiên, phép đo này chỉ là gần đúng, do vì Trái đất không hoàn toàn hình cầu nên bán kính không đồng nhất. Vì vậy, con số khối lượng này hiện chỉ được sử dụng như một tài liệu tham khảo cho các nhà nghiên cứu.
Phương pháp thứ hai phức tạp hơn, dựa trên định luật thứ ba của Kepler từ thế kỷ XVII. Johannes Kepler (1571 - 1630), là một nhà toán học, thiên văn học và chiêm tinh học người Đức. Là một trong những đại diện của cuộc cách mạng khoa học thế kỷ 17, Kepler được biết đến nhiều nhất bởi các định luật về chuyển động thiên thể mang tên ông. Phương pháp này kết nối các thông số quỹ đạo của vệ tinh (thời gian di chuyển và hình dạng của quỹ đạo) với khối lượng của đối tượng mà nó quay quanh.
Để thực hiện điều này, năm 1976, NASA đã đưa lên quỹ đạo vệ tinh Lageos-1, là một quả cầu lớn bằng hợp kim đồng - kẽm được bao phủ với những mặt lõm phản xạ có đường kính 60 cm. Thời gian trễ giữa đường truyền và phản xạ của tia laser được ghi nhận nhằm suy ra khoảng cách của vệ tinh với Trái đất gần như chính xác tuyệt đối giúp thiết lập được giá trị của khối lượng Trái đất chính xác 5,972 x 10^24 kg.
Con số này tương đương 13 triệu tỷ Kim tự tháp Khafre của Ai Cập, nặng khoảng 4,8 tỷ kg. Khối lượng Trái đất dao động nhẹ do sự gia tăng của bụi vũ trụ và khí thoát khỏi bầu khí quyển của chúng ta nhưng những thay đổi nhỏ này sẽ không ảnh hưởng tới Trái đất trong hàng tỷ năm.
Theo cách tính của Kepler, khối lượng Trái đất chính xác 5,972 x 10^24kg.
Tuy nhiên, đối với khoa học, vẫn luôn cần tới những con số chính xác tuyệt đối, do vậy hiện nay các phương pháp đo lường mới vẫn đang được nghiên cứu. Vì nếu có được con số chính xác vể khối lượng của Trái đất là điều rất quan trọng, nhờ đó có thể hiểu được cấu trúc bên trong của Trái đất, sự tương tác giữa các hành tinh với nhau hoặc dự đoán được quỹ đạo các vệ tinh.
Vì sao người Do Thái thông minh nhất thế giới?
Từ ngàn xưa, người Do Thái đã xem tri thức là loại vốn đặc biệt vì có thể sinh ra vốn và của cải, lại không bị cướp đoạt được.
Những đặc quyền không thể tin nổi khi bạn là... nữ hoàng Anh
Nữ hoàng Elizabeth II của Anh vốn nổi tiếng là một người khiêm tốn, giản dị và lịch thiệp, một phần cũng vì bà chưa bao giờ lạm quyền để vi phạm luật pháp của nước nhà.
Tại sao chúng ta thở ra carbon dioxide?
Có bao giờ bạn tự hỏi tại sao cơ thể của chúng ta lại thải ra khí carbon dioxide (CO2) khi thở chứ không phải một loại khí nào khác?
Bí ẩn về lò phản ứng hạt nhân "thời tiền sử"
Nhà máy điện hạt nhân đầu tiên phát điện trên thế giới được sản sinh ở Anh, tuy nhiên, thực tế thì hệ thống phát điện sử dụng phản ứng hạt nhân thì đã được người Nga xây dựng từ năm 1954.
5 truyền thuyết bí ẩn về Vạn Lý Trường Thành
Vạn Lý Trường Thành được coi là công trình biểu tượng của quốc gia và văn hóa Trung Quốc. Nhiều câu chuyện và truyền thuyết thú vị về công trình này đã hình thành trong quá trình xây dựng và được truyền lại qua nhiều triều đại. Chính những truyền thuyết này đã thu hút nhiều du khách tới thăm quan tường thành dài nhất thế giới.
Tìm hiểu quá trình xác chết phân hủy dưới nước
Chúng ta đều biết rằng, cái chết thường được định nghĩa là sự chấm dứt các hoạt động của một sinh vật sống, hoặc ngừng vĩnh viễn mọi hoạt động sống của một cơ thể.
