有關于地球的資料 地球的資料( 三 )


這個“里”是唐代的長度單位,折合現在的公里是129.2公里 。
和今天測知的1度長111.1公里相比,僧一行的測量誤差是16% 。
不過,這畢竟是世界上之一次用科學 *** 進行的子午線實測,中國科技史專家李約瑟對此進行了高度評價,認為僧一行組織的子午線長度測量是“科學史上劃時代的創舉” 。

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我國發行的僧一行紀念郵票
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烏茲別克斯坦發行的花剌子模紀念郵票
(圖片來源:公共 *** )
阿爾·花剌子模(約780~850年) 。出生于波斯帝國的花剌子模,是代數和算術的創立人,被譽為“代數之父” 。
他寫的《花剌子模算術》和《代數學》兩部著作綜合了古巴比倫、希臘和印度的數學成果,成為今天全人類的共同財富 。
0、1、2、3、…這些印度數字就是通過花剌子模的著作傳播到西方的,結果被誤稱為 *** 數字 。
據說花剌子模在公元814 年參與了在幼發拉底河平原進行的一次大地測量,他們給出的結果是,地球的周長是6.4萬公里 。
花剌子模編寫了一部《地球形狀》,其中附有一張世界地圖,記載了數百個地點的地名和經緯度 。
現代化科學技術大大提高了地球周長的測量結果 。根據國際大地測量與地球物理聯合會1980年公布的數據,地球子午線周長為40008.08 km,赤道周長為40075.7 km 。
03 地球的重量
歐洲文藝復興運動后,自然科學飛速發展,同時也面臨著不少要回答的科學難題 。
其中,最著名的一個就是“稱出地球的質量” 。當時,經過測量和計算已經知道:地球的表面積是5.1×108平方公里,地球的體積約為1.08×1014立方公里 。
人們都非常想知道:地球的質量是多少呢?
問題似乎不難,只要知道地球的密度就可行了,質量=體積×密度 。
然而,地球各組成部分的密度并不相同,差別很大 。另外,地球中心的密度根本沒辦法知道 。
所以有人斷言,“人類永遠不會知道地球的質量! ”
首先向這句話發起挑戰的是大科學家艾薩克·牛頓(Isaac Newton,1643~1727年) 。
1687年,他提出了萬有引力定律:“任何兩個物體都是互相吸引的,引力大小與這兩個物體質量的乘積成正比,與它們中心距離的平方成反比 ?!?br />
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牛頓的萬有引力定律
理論上講,可以預先設定一個物體的質量m1,并預設這個物體和地球的距離r,如果能測出地球和這個物體間的引力F1=F2,地球的質量就可以根據萬有引力定律的公式計算出來了 。
然而,在公式中還含有一個比例系數G,被稱為“引力常數” 。
如果確定不了引力常數G,這一計算是沒有辦法完成的 。
顯然,要“稱出地球的質量”,關鍵是先要確定引力常數G 。
那么,怎樣去確定這個引力常數G呢?
至少有兩個辦法,一個辦法是預設兩個物體的質量(m1、m2)和距離r,再直接測定這兩個物體間的引力F1=F2,就能確定引力常數G 。
另一個辦法是“鉛垂線偏向法”,測定大山附近鉛垂線在引力作用下的偏轉角度,也就是說,確定r的變化,這樣也能確定引力常數G 。
牛頓采用之一個 ***,精心設計了幾個實驗,可惜都失敗了 。
他經過粗略的推算發現,一般物體之間的引力太微小了,根本測不出來 。
牛頓沒有去嘗試“鉛垂線偏向法” 。他去世以后,不斷有人去嘗試這一 ***。
例如,1750年,法國科學家布格爾到厄瓜多爾的琴玻拉錯山進行測量;
1774年,英國科學家馬斯基林在柏斯郡的一座陡峭懸崖上進行測量 。
但由于山風和各種振動的影響都遠遠超過山體和鉛球之間的微小引力,他們的實驗沒有取得任何有意義的數據 。
英國科學家米歇爾(John Michell,1724~1793年)對天文學、地質學、光學和重力研究都十分熱衷 。為了測定物體間的引力,他在晚年時設計了一臺扭稱 。
然而,沒等開始實測,他就去世了 。去世前,他把這臺扭稱送給了好朋友亨利·卡文迪許(Henry Cavendish,1731~1810年) 。
他知道,卡文迪許也在想辦法測量引力 。
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米歇爾設計的扭稱示意圖 卡文迪許改進的扭稱示意圖

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