Как гора в Шотландии помогла определить вес планеты

Исследования по определению веса Земли успешно проводились еще в XVIII веке. Они имели решающее значение для понимания нашей Вселенной, а для решения этой задачи потребовалась одинокая гора в Шотландии.

Во второй половине XVIII столетия Невил Маскелайн поднялся на склон горы в окрестностях Шотландии, созерцая нечто гораздо большее, чем обыкновенный пейзаж. Он пытался точно определить, сколько весит Земля. Гору Шихаллион часто называют «хребтом китовой спины». Гора проходит с востока на запад — северный и южный склоны чрезвычайно крутые — с обрывистым западным участком и пологим восточным склоном, по которому совершается большинство походов.

Ученому нужно было определить объем горы и ее плотность, основываясь на ее типе породы. Исходя из этих цифр, специалист смог бы затем рассчитать массу горы. Далее он мог бы масштабировать эти результаты, чтобы определить массу Земли с приемлемой степенью точности, используя радиус планеты для расчета ее объема. Результат исследования мог оказать существенное влияние на дальнейшее изучение Вселенной.

Ньютон был первым, кто определил, что все имеет свою собственную гравитационную силу. Он также считал, что гравитация слишком слаба, чтобы ее можно было измерить на уровне ниже планетарного. Но без измерения силы тяжести Земли было бы невозможно рассчитать ее вес, так что Маскелайн и другие ученые его времени поняли, что если бы они могли подобраться достаточно близко к центру горы, гравитация горы могла бы быть на самом деле достаточно сильной, чтобы ее можно было измерить. В ходе исследований гравитационное притяжение Шихаллиона было доказано, но работа только начиналась. Затем предстояло осмотреть всю гору, чтобы рассчитать ее объем, и эта задача выпала на долю Чарльза Хаттона. Кстати, о том, на какой высоте станет заметно, что Земля круглая, мы писали ранее.

Когда Хаттон закончил осмотр горы, у него была карта, покрытая тысячами точных показаний продольной и вертикальной ориентации. В школе учат вычислять объем куба, умножая его длину, ширину и высоту, но ученому пришлось иметь дело не с ровными линиями, а с изгибами, отклонениями, бугорками и трещинами.

С такими данными вычислить объем всей горы казалось практически невозможным. Затем Хаттону пришла в голову гениальная идея разделить гору, объединив значения на одинаковых высотах. Взяв карандаш, он соединил эти точки, образовав серию несовершенных колец. С их помощью рассчитать вес горы все-таки удалось.

Цифры, предоставленные учеными, находились в пределах 20% от той массы, которую имеет Земля, а это 5,97 х 10^24 кг. Данные результаты стали опорными для будущих астрономов и физиков, которые посвятили свою жизнь исследованию Вселенной.

Также предлагаем узнать, как изменится наша планета с уходом Луны.

А как вы относитесь к подобным экспериментам?