نیوتن، گالیله، هنری کاوندیش، و ارسطو در به وجود آوردن فرمول جالب محاسبه جرم زمین نقش داشتند.
– این محاسبه جرم زمین با استفاده از قانون جاذبه نیوتن انجام شده. این فرمول نیروی جاذبه ای را که دو جسم بر یکدیگر وارد می کنند، محاسبه می کند.
F=GmM/r2
در این فرمول F نیروی جاذبه است.
G عدد ثابت است. M و m دو جرمی هستند که بر هم نیرو وارد می کنند و r فاصله بین دو جسم است.
– عدد ثابت G در سال 1978 به وسیله هنری کاوندیش محاسبه شد.
– برای محاسبه جرم همچنین به قانون دوم حرکت نیوتن نیز نیاز بود. فرمول این قانون عبارت است از: F=ma
F نیرویی است که یک جسم وارد می کند. m جرم شیء است و a شتابی است که جسم به دنبال وارد آمدن نیرو می گیرد.
– گالیله چنین محاسبه کرد که شتابی که جسم به دنبال وارد آمدن نیروی جاذبه زمین می گیرد یک مقدار ثابت است که این مقدار ثابت نزدیک سطح زمین 9.8 متر بر مجذور ثانیه است. (9.8 m/sec2)
– در نهایت شما نیاز دارید شعاع زمین را بدانید. شعاع زمین برای اولین بار به وسیله ارسطو دانشمند یونانی در هزاران سال قبل محاسبه شد (با مقایسه سایه ها در چاه ها در طول انقلاب تابستانی حدود 230 قبل از میلاد).
محاسبه جرم زمین
به این ترتیب محاسبه جرم زمین به این شکل در می آید:جایی که F نیروی جاذبه است، G عدد ثابت جاذبه ای است. M جرم زمین است. r شعاع زمین است و m جرم شیء دیگر است (نزدیک سطح زمین). کسانی که در این محاسبه نقش داشتند:
هنری کاوندیش
(1810-1731) شیمی دان و فیزیک دان انگلیسی ست. کاوندیش کشف کرد که گاز هیدروژن نوع ماده ای متفاوت از هوای معمولی ست (که اجزایش را او تجزیه و تحلیل کرد) او ترکیب آب (هیدروژن و اکسیژن) را توصیف کرد و کارهای مهم دیگری نیز انجام داد. کاوندیش اولین کسی بود که عدد ثابت جاذبه ای را تعیین کرد و به دقت جرم و تراکم زمین را اندازه گیری کرد.
ارسطو
(194-276 قبل از میلاد) استاد یونانی که اولین کسی بود که محیط زمین را تعیین کرد. او سایه ماه نیمه تابستان را در چاه های عمیق سین (که حالا آسوان روی نیل در مصر است) و نیز اسکندریه مصر با هم مقایسه کرد. او به درستی فرض کرد که اشعه خورشید تقریباً موازی هستند). با دانستن فاصله بین دو مکان، او محیط زمین را محاسبه کرد. او این محیط را 25000 استادیا محاسبه کرد که واحد ناشناخته ای است. اینکه دقیقاً استادیا چقدر است نامعلوم است. بنابراین دقت این محاسبه هم نامشخص است. او همچنین به دقت کجی محور زمین و فاصله بین خورشید و ماه را اندازه گیری کرد. ارسطو با ترکیب علم و هنر شاخه های زیادی را در بسیاری از حوزه ها درست کرد. این شاخه ها شامل جغرافی، ریاضیات، ستاره شناسی، رویدادنگاری (تقویم)، موزیک و ادبیات می شوند. ارسطو استادی همه فن حریف بود. اگرچه در همه موضوعات کارشناس درجه یک نبود، اما درباره همه موضوعات خبره بود و بنابراین اسم خودمانی بتا (دومین حرف الفبای یونانی) را به او داده اند.
گالیلئو گالیله
(1642-1564) ریاضیدان، ستاره شناس و فیزیک دان ایتالیایی hست. او اولین کسی بود که از تلسکوپ استفاده کرد تا آسمان را مشاهده کند (در 1609). گالیله چهار ماه مشتری را کشف کرد، فازهای ناهید را مشاهده کرد، درباره لکه های خورشیدی مطالعه کرد و بسیاری دیگر از پدیده های مهم دیگر را کشف کرد. گالیله در سال 1633 و بعد از این که بسیاری از کشف هایی را که با استفاده از تلسکوپش انجام داده بود -مثل حرکت زمین به دور خورشید (سیستم کپرنیکی)- را منتشر کرد، به وسیله دادگاه تفتیش عقاید محکوم شد.
اسحاق نیوتن
(1727-1642) ریاضیدان و فیزیک دان انگلیسی بود که حساب دیفرانسیل را ابداع کرد (مستقل از دانشمند دیگری به نام لیبنیز). نیوتن قوانین جاذبه و مکانیک را فرموله کرد و درباره طبیعت نور تحقیق کرد (او کشف کرد که نورخورشید متشکل از رنگ های مختلف است). برای کسب اطلاع درباره مؤثرترین نظرات در علم ستاره شناسی اینجا را کلیک کنید.