Dünya’nın ağırlığını merak ettiniz mi?

Gezegenimizi tartmak hemen hemen olanaksız bir vazife şeklinde gözükebilir. Sadece çağlar süresince bilim adamlarının kafasını kurcalayan “Dünya’nın ağırlığı ne kadar?” sorusunun yanıtını, şu demek oluyor ki Dünya’nın nasıl tartılacağını (kütlesini ölçeceğimizi) ortaya çıkarmak 1687’ye kadar sürdü ve ondan sonrasında bile 1798’e kadar bu kıymeti hesaplayamadık.

1600’lerin sonunda, Newton evrensel çekim yasasını önerdi: Evrendeki her parçacık, kütleleri (M) ve nesnelerin merkezleri arasındaki mesafenin (R) karesi tarafınca belirlenen bir kuvvetle (F) evrendeki öteki bütün parçacıkları çeker: F=G(M1xM2/D2).

Formülünden de görüldüğü şeklinde, nesnelerden birinin kütlesine ve denklemdeki öteki bütün bilgilere sahipseniz, ikinci nesnenin kütlesini hesaplayabilirsiniz. Herkesçe malum olan kütlelerden birinin siz olduğunuzu varsayarsak, Dünya’nın merkezine ne kadar uzakta olduğumuzu kabaca bildiğimiz için, Dünya’nın ağırlığını hesaplayabilirsiniz. Sadece buradaki problem, Newton’un zamanında G için bir değere haiz olmamamızdı ve bu yüzden denklemin çözülememesiydi.

Newton, bir cismin çekim kuvvetini ölçmenin gezegenler ve aylardan daha minik cisimler için mümkün olmadığını düşünüyordu. Sadece vaziyet bu şekilde değildi. mavi gezegenin kütlesini ve yoğunluğunu idrak etmek ve kavramak, gökbilimciler için inanılmaz derecede faydalı olacaktı. Güneş Sistemindeki öteki nesnelerin kütlesini ve yoğunluğunu hesaplamalarına muavin olacağı şeklinde, kendi başına da bilmesi enteresan bir veriydi. 1772’de Royal Society, bunu çözmek için bir “Çekim Komitesi” kurdu.

Çekim Komitesi

İskoçya’da bir dağ kullanılarak Dünya’nın averaj yoğunluğunu ölçmek için girişimlerde bulunulmuş oldu. Ekip, Schiehallion’un çok büyük hacminin sarkaçları ona doğru çektiğini gösterdi. Sarkacın hareketini ölçerek ve dağı inceleyerek, Dünya’nın kabaca yoğunluğunu hesaplayabildiler.

Sadece nihayet 1797’de G’nin kıymetini buldular ve Dünya’nın kütlesini hesaplamamız mümkün oldu. Yer bilimci Rahip John Michell bu sorun üstünde çalışıyordu, sadece ölümünden evvel çalışmalarını bitiremedi. Onun yerine, deneyi yerine getirmek için Michell’in ekipmanını kullanan ilim insanı Henry Cavendish vazifesi üstlendi.

Cavendish, nispeten kolay bir kurulum kullanarak herkesçe malum olan bir mesafeyle ayrılmış iki metal küre arasındaki kuvveti ölçmeyi başardı. mavi gezegenin daha minik topa uyguladığı yerçekimi kuvveti, tartılarak ölçülebiliyordu ve topların yoğunluğu da biliniyordu.

Eğer ilgileniyorsanız, iki güç arasındaki orana bakılması, Dünya’nın hacminin ortalama 5.974.000.000.000.000.000.000.000 kilogram bulunduğunu ortaya çıkardı.