Gezegenimizi tartmak neredeyse imkansız bir görev gibi görünebilir. Ancak, “Dünyanın ağırlığı ne kadardır?” yıllardır bilim adamlarını şaşırttı. Dünyanın nasıl tartılacağı (kütlesinin ölçüleceği) sorusunun cevabını bulmak 1687’ye kadar sürdü ve o zaman bile 1798’e kadar bu maliyeti hesaplayamadık.
1600’lerin sonunda, Newton evrensel yerçekimi yasasını önerdi: Evrendeki her parçacık, evrendeki diğer tüm parçacıkları kütlelerinin (M) ve nesnelerin merkezlerinin ortasındaki boşluğun (R) karesinin belirlediği bir kuvvetle (F) çeker: F=G(M1xM2/ D2).
Formülünden de anlaşılacağı gibi, denklemdeki cisimlerden birinin kütlesine ve diğer tüm bilgilere sahipseniz, ikinci cismin kütlesini hesaplayabilirsiniz. Bilinen kütlelerden biri olduğunuzu varsayarsak, Dünya’nın merkezine ne kadar uzaklıkta olduğumuzu kabaca bildiğimiz için Dünya’nın yükünü hesaplayabilirsiniz. Ancak buradaki sorun, Newton’un zamanında G için bir maliyetimiz olmamasıydı ve bu nedenle denklem çözülemiyordu.
Newton, bir cismin çekim kuvvetini ölçmenin gezegenler ve aylardan daha küçük cisimler için mümkün olmadığını düşünüyordu. Ama bu durum böyle değildi. Dünyanın kütlesini ve yoğunluğunu bilmek gökbilimciler için inanılmaz derecede faydalı olacaktır. Güneş Sistemindeki diğer nesnelerin kütlesini ve yoğunluğunu hesaplamalarına yardımcı olacağından, kendi başına bilmesi farklı bir bilgiydi. 1772’de Royal Society, bunu çözmek için bir “Çekim Komitesi” kurdu.
Atış Komitesi
İskoçya’da bir dağ kullanılarak Dünya’nın ortalama yoğunluğunu ölçmek için girişimlerde bulunulmuştur. Ekip, Schiehallion’un muazzam kütlesinin sarkaçlarının gerçeği çektiğini gösterdi. Sarkacın hareketini ölçerek ve dağı inceleyerek, Dünya’nın yoğunluğunu kabaca hesaplayabildiler.
Ama nihayet 1797’de G’nin değerini buldular.ve Dünya’nın kütlesini hesaplayabildik. Jeolog Rahip John Michell Bu sorun üzerinde çalışıyordu ancak işini vefat etmeden önce bitiremedi. Bunun yerine, deneyi gerçekleştirmek için Michell’in ekipmanını kullanan bilim adamı Henry Cavendishgörevi üstlendi.
Cavendish, nispeten kolay bir suram kullanarak, bilinen bir boşlukla ayrılmış iki metal kürenin ortasındaki kuvveti ölçebildi. Dünyanın daha küçük topa uyguladığı yerçekimi kuvveti, tartılarak ölçülebiliyordu ve topların yoğunluğu da biliniyordu.
Eğer ilgileniyorsanız, iki kuvvet arasındaki orana bakıldığında, Dünya’nın kütlesinin yaklaşık 5.974.000.000.000.000.000.000 kilogram olduğu ortaya çıktı.