Sert kayalardan minerallere ve milyonlarca canlı türüne kadar her şeyi barındıran gezegenimiz, sayısız doğal ve insan yapımı yapıyla kaplıdır.
Peki tüm bunların ağırlığı ne kadar? Bu sorunun tek bir cevabı yok. Nasıl ki insanlar Ay'da çok daha az ağırlığa sahipse, Dünya'nın da hiçbir ağırlığı yoktur. Dünyanın ağırlığı, ona etki eden yerçekimi kuvvetine bağlıdır; Yani trilyonlarca ton ağırlığında da olabilir, hiç ağırlığı da olmayabilir. Ancak bilim adamlarının yüzyıllardır hakkında kararsız kaldığı şey, Dünya'nın kütlesi veya uygulanan kuvvete karşı harekete karşı direncidir.
DÜNYANIN KÜTLESİ: MISIR'DA KHAFREN PİRAMİDİNİN 13 KTRİLYON PARÇASI OLDUĞU ANLAMINA GELİR!
NASA'nın Popular Science Türkçesine göre Dünya'nın kütlesi 5,9722×1024 kilogram veya 5,94 septilyon kilogramdır. Bu miktar, Mısır'da yaklaşık 4,8 milyar kilogram ağırlığında 13 katrilyon Kefre piramidinin bulunduğu anlamına geliyor. Dünya'nın kütlesi, atmosferimizden kaçan uzay tozu ve gazların eklenmesiyle biraz dalgalanıyor, ancak bu küçük değişiklikler milyarlarca yıl boyunca Dünya'yı etkilemiyor.
Dünyanın her yerindeki fizikçiler hâlâ ondalık sayılar üzerinde anlaşamadılar ve bu büyük toplama ulaşmak hiç de kolay olmadı. Dünya'yı tartmak mümkün olmadığından bilim insanları, gezegenin kütlesini başka ölçülebilir nesneler kullanarak üçgenlere bölmek zorunda kalıyor.
ABD Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü'nde metrolog olarak çalışan Stephan Schlamminger, bileşenlerden ilkinin Isaac Newton'un evrensel çekim yasası olduğunu söylüyor. Kütlesi olan her şeyin aynı zamanda çekim kuvvetinin de olması gerekir; Başka bir deyişle, herhangi iki nesne arasında her zaman bir kuvvet vardır.
Newton'un evrensel çekim yasası, iki nesne arasındaki çekim kuvvetinin (F), nesnelerin kütlelerinin (m0 ve m²) çarpılması ve nesnelerin merkezleri arasındaki mesafenin (r²) karesine bölünmesiyle belirlenebileceğini ve daha sonra belirlenebileceğini söylüyor. bu sayıyı yerçekimi sabiti (G) F=G( (m0*m²)/r²) için çarpıyoruz.
Bilim insanları bu denklemi kullanarak bir gezegenin Dünya yüzeyindeki bir nesneye uyguladığı çekim kuvvetini ölçebilir ve teorik olarak Dünya'nın kütlesini belirleyebilir. Ancak bir sorun vardı: G'nin değerini kimse anlayamıyordu.
Daha sonra 1797'de fizikçi Henry Cavendish, “Cavendish deneyleri” olarak bilinen deneyi başlattı. Cavendish, kurşun kürelerin tutturulduğu iki dönen çubuktan oluşan, burulma dengesi adı verilen bir nesne kullanarak, küçük küreler daha büyük olanlara bağlandığında değişen çubuklardaki açıyı ölçtü ve bu iki mekanizma arasındaki çekim kuvveti miktarını buldu.
San Diego'daki Kaliforniya Üniversitesi'nden fizyolog John West, “Cavendish'in çalışması çok orijinaldi ve o dönemde büyük bir etki yarattı” diyor.
Kütleyi ve küreler arasındaki mesafeyi bilen Cavendish, G'yi 6,74×10-11 m3 kg–1 s-2 olarak hesapladı. Uluslararası Bilim Konseyi Veri Komitesi bugün G'nin 6,67430 x 10-11 m3 kg-1 s-2 olduğunu belirtiyor; yani Cavendish'in bulduğu gerçek sayıdan yalnızca birkaç ondalık basamak farklıdır. Bilim insanları daha sonra G ve kütlesi bilinen diğer nesneleri kullanarak Dünya'nın kütlesini hesapladılar ve bugün bildiğimiz şekliyle 5,94 septilyon kilogram sayısına ulaştılar.
Cavendish'in deneyinin üzerinden iki yüzyıldan fazla zaman geçmesine rağmen West, burulma dengesi yönteminin bugün hala kullanıldığını söylüyor. Ancak Schlamminger, Newton denklemi ve burulma dengesinin önemli araçlar olmasına rağmen sağladıkları ölçümlerin insan hatasına tabi olduğuna dikkat çekiyor. Cavendish'in deneylerinden bu yana geçen yüzyıllarda, farklı bilim insanları G'yi sayısız kez ölçtüler ve her biri biraz farklı sonuçlara ulaştı. Bu sayılar ondalık basamağın binde biri kadar farklılık gösterse bile, Dünya'nın kütlesinin hesaplanmasını değiştirebilir ve ölçüm yapan bilim adamlarını rahatsız edebilir.
Schlamminger, “Bizim için bu, kapatmamız gereken, derideki bir kağıt kesiği gibidir” diyor.
G'yi çevreleyen hayal kırıklıklarına rağmen Schlamminger, bu sayısal tutarsızlığın mutlaka kötü bir şey olduğunu düşünmüyor.
“Bazen bilimi en iyi evrenin bize sunduğu çatlaklardan anlıyoruz” diyor. “Bu evrenin bize sunduğu bir çatlak olabilir. “Bu fırsatı kaçırmak istemiyoruz”