地球的质量约为5.965×10^24kg，科学家是通过什么方法测量出地球质量的？

在牛顿的时代，地球的质量是未知的，如果能够测出地球的质量，将会是一项了不起的发现。牛顿认为，通过万有引力定律的公式，就可以计算出地球的质量，于是他就开始着手这方面的研究工作。

思路其实很简单，万有引力公式为：F = G x （m1m2/r^2），可以找一个质量为m1的物体，然后用秤测出它所受到的引力（F），地球的半径（r）又是可测的，只需要测出引力常量（G），就可以计算出地球的质量。

问题就出在这个引力常量上，这个看起来似乎很简单的问题，其实很难。

这是为什么呢？原因就是引力非常非常的微弱，举个简单的例子，一块小小的磁铁，就可以把一枚回形针吸离地面，这说明这块磁铁产生的电磁力，比整个地球对这枚回形针产生的引力还要强。

而牛顿需要测量的是地球上两个物体之间产生的引力，大家可以想象一下这个引力是多么的微弱，可以说以当时的科技水平，很难测出这么小的力。

对此，牛顿以及其他科学家想了很多办法，设计了不少的实验。

例如，从很高的悬崖上用细线吊下一枚铅球，然后去测量铅球受到的来自山体的引力。虽然这种方法从理论上来讲，是可以测出引力数值的，但实际情况却是，自然界的任何风吹草动都可以极大地影响实验结果。

所以这些实验都无一例外地失败了，“如何测出地球质量”这个问题，就成了一个牛顿无法解决的科学难题。甚至在牛顿去世后的几十年里，科学家都还是对这个问题一筹莫展。

18世纪中期，科学家发明了一种新的测力方法，他们用一根细丝将一枚很细的针吊起来，然后通过测量细丝的扭动程度来计算力的大小。

很显然，这种方法可以测量到很小的力，英国物理学家亨利.卡文迪许（Henry Cavendish）决定利用这种方法来测量两个物体间的引力。

但他还是失败了！

因为引力实在是太弱小了，尽管这种新的测力方法比之前精密了不少，但还是远远达不到测量引力的标准。亨利.卡文迪许也为此苦恼不已，直到有一天，他无意中看到了一种小孩的游戏。

这种小孩的游戏，我们小时候都玩过，就是用一面镜子将太阳光反射到墙上，我们只要轻轻晃动一下手中的镜子，墙上的光斑就会出现大幅度的移动。

当亨利.卡文迪许看到这一幕时，马上就意识到他找到了测量引力的解决方法。

根据这个游戏的原理，他将一面很小的镜子固定在细丝上，然后用一束光线照射在镜子上，接着调整镜子的角度，使光线反射到一个刻度尺上。通过这种设计，细丝只要有一点轻微的扭动，就可以造成刻度尺上的光斑出现比较明显的变化，从而被实验者观测到。

然而事情并不是那么顺利，因为这种测量是极为精细的，空气流动、声波震动或者其他的任何干扰，都可能导致整个实验的失败。

直到1798年，亨利.卡文迪才准确地测出了引力常量，并通过牛顿的万有引力公式，计算出地球的质量为5.965 x 10^24 kg（约60万亿亿吨）。

在那个时候，他已经有67岁了，由此可见地球质量的测量过程是多少的艰辛！

一个牛顿无法解决的科学难题，最后从小孩的游戏中找到了解决方法，这也成了科学界的一段佳话。亨利.卡文迪许改良的测量装置，被称之为“卡文迪许扭秤”，目前仍然应用于很多精密实验中。

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物理学的神奇之处就在于，一个相当复杂的东西可以用一个简单的方程很好地描述。在引力作用下，方程为:

你还需要一个体重秤，站上去，看到你的重量（F），G是引力常数，它是通过几十年的仔细实验确定的（G≈6.67×10-11N·m²/kg²）。

我们也知道一个人站在地球表面离行星中心有多远(大约6371千米)，所以我们只需要知道你的质量，然后我们就可以计算出地球的质量。

要知道一个人的质量只需要计算他身体里所有的原子，好像又变成一个复杂的问题。作为另一种选择，也许我们可以用一块更容易估计它所含原子数的材料。

比如用一升的水，由于水的密度是1克每立方厘米，很容就知道这一升的水是1kg，公式一带就出结果了。

没法确定一升是多少吧，再来一个简单一点的，我们仍然用这个体重秤来解决问题(尽管是以一种破坏性的方式)。

原来，物体因重力而加速的速度称为g，它取决于物体的质量。就地球而言，我们有:

所以，你可以打开浴室的窗户，把磅秤扔出窗外，数一数撞到地上需要多少秒。然后测量从窗户到地面的距离，通过S=1/2at^2，你就可以计算出体重秤的加速度（9.8m/s^2）。

知道地球表面g的这个值，加上称到地球中心6731千米的距离，你就可以计算出地球的质量是6 x 10^24千克。

不要为体重秤毁坏而懊恼了，因为你决绝了一个牛顿都没解决的问题。

这些都是科学家的计算方式？在老百姓的答案中是:三下五÷二也就是要的答案

提供一个简单粗糙的方法。

根据月球绕地球旋转的轨道半径，以及月球在轨道上的运行速度。

使用万有引力公式，以及向心力公式，可以算出中心天体，也就是地球的质量。

用同样的方法，把月球换成地球，就可以算出太阳的重量。

当然，这是估算，准确度不是很高

有计算公式！高中物理就足够了

1750年的卡文迪什（Cavendish）是一位19岁的英国科学家，对此问题提出了挑战。 那么他是如何称重地球的呢？ 根据万有引力定律，为测量地球提供了理论依据。

卡文迪许认为，如果知道万有引力和两个物体之间的距离，并且知道其中一个物体的重量，则可以计算另一个物体的重量。 从理论上讲，这是绝对正确的，但在实际测量中，我们必须首先了解万有引力的常数G。 卡文迪许使用两个球确定它们之间的重力，然后计算重力常数G。 两个普通物体之间的重力很小，不易精确测量。 必须使用非常精确的设备，当时人们使用弹簧秤来测量物体之间的重力，这种秤的灵敏度太低，无法满足实验要求。

卡文迪许利用细丝旋转的原理设计了一种用于测量重力的装置：细丝可以旋转一定角度以计算两个射弹球之间的引力，然后计算引力常数，但是这种方法总是会失败。由于两个球之间的引力太小，并且细丝捻度的灵敏度不够大，因此灵敏度问题已成为衡量地球重量的关键，卡文迪什为此感到困扰。

有一天卡文迪许突然看到几个孩子在玩游戏。一个孩子拿着一面面向太阳的小镜子，将太阳反射离开墙壁，产生一个明亮的白色斑点。这个孩子用手移动了一个小角度，光斑就相应地移动了距离。卡文迪许突然意识到，这不是距离放大器吗？灵敏度不能提高吗？

因此，卡文迪许在测量装置上安装了一个小镜子，然后，细丝受到了另一枚发射子弹的微小重力的作用。小镜子将偏转一个小角度，小镜子反射的光将旋转相当的距离，非常精确地知道重力的大小，用它来计算引力常数，然后测量弹丸之间的引力和地球。根据万有引力公式，地球的重量计算得出，即60万亿吨，现代测量的结果是59.96万亿吨。

地球的体积，乘以地球的平均密度，应该能算出地球的质量！

我之前用此法，算出的数字与牛顿万有引力法的数字相差不大。

你没听过那首歌么，天地之间有杆秤！！

谁来救物理？《宇宙物理体系》

地球的质量方法那就是用的数学去计算得。这利用先有的理论知识去导知的。

太阳系里的行星可以从物理公式 始中去计算呀。

计算那就是数学，要回答的问题呀。

我也看了一本关于太阳的温度的介绍的科普书。比如太阳的温度也是计算出来的。先在都没有方法去验证呀。理论计算的重要性就是如此呀。

个人意见，仅供参考。