爆款!高分读物《科学照进现实:科普必读精选集》,揭秘实情令人叹为观止!(7)
2024-01-14 来源:旧番剧
承认了这一点,那么我们四周的物体就都有自己的引力了,于是我们又有问题了:我们能不能用实验测出这引力的大小呢?数学理论说明,同等比重的球体吸引其表面小物体的力量与其直径成比例。一个直径60厘米、密度跟地球一样的球体的引力就只有地球重力的两千万分之一。
于是,绝顶聪明的卡文迪许用了一个极其巧妙的方法,测定出了万有引力的大小。
赫尔(Heyl)在美国度量衡标准局所确定的万有引力常数是最精密的。这种测量的结果使我们知道,地球的平均密度比水的5.5倍略多一点。这比铁的密度稍微小了一点,可是比平常石头的密度却大不少。由于地球外壳的平均密度仅是这数目的一半,所以地球中心的物质被强大的压力压紧得致密无比——不仅比通常铁的密度大得多,简直要超过铅了——
纬度的变迁
我们知道地球在通过其中心在两极与表面相交的一根轴上旋转。我们想象自己正站在极的中心,在地上竖一根棒,我们那时就会被地球带着每24小时绕棒旋转一周了。我们能感知到这种运动,是因为我们能看到太阳星辰都由于周日运动而向反方向水平运行。可是我们有一个更伟大的发现——纬度的变迁。旋转的地轴与地球表面相交的那一点并不是固定的,而是在一个直径约18米的圆圈中做可变而不规则的曲线运动。换句话说,如果我们能精确地找到北极上的那一个极点,那我们就会看到它每天移动10厘米、20厘米或30厘米,并且绕着一个中心点转,它有时离这点近些,有时则远些。它照着这不大规则的路线运动下去,约14个月就能绕成一个圆圈。
讲到这里,我们不禁要奇怪,相对地球这样大尺度的物体,这小小的变动是如何被发现的呢?回答是:利用天文观测,我们就可以在任何夜间测定当地铅垂线与当日地球自转轴所成的精确角度。1900年国际大地测量学会(International Geodetic Association)在地球四面设立了四五个观测点来测量这种极点的变动:一处在盖瑟斯堡(Gaithersburg),另一处在太平洋岸,第三处在日本,第四处在意大利。在这以前,在欧美的许多地方已经完成了类似的观测。
上述这种变迁最先是在1888年被德国的库斯特耐尔(Küstner)发现的,他从许许多多为别的目的而进行的天文观测中得出了这个结论。从此以后,这方面的考察就一直延续下来,目的是确定上述的变迁的运动曲线。直到现在所知的只是这种变迁有些年份较大而有些年份较小。从结果来看,在7年之中定有一年北极点会划出一个比较大的圈子,而三四年后它又会保持数月几乎不离中心。