地球の重さは、どうやって測ったのでしょうか？

質問

地球の重さは、どうやって測ったのでしょうか？

回答No.3

staratras · ベストアンサー

地球の重さ（正確には質量）がわかるためには、地球の大きさと平均密度がわかればよいことになります。地球の形や大きさについては古代からある程度の精度でわかっていました。

地球の平均密度について初めて科学的に測定できたのは18世紀になってからです。ネビル・マスケリンという王立天文官がスコットランドにあるシェハリトン山で行った実験は、大づかみに言うと大きな山の近傍ではその山塊の質量による引力によって重りを付けた糸が鉛直方向からわずかにずれるのを測定し、地球の引力との比から地球の平均密度を算出しようというものです。極めて微小な角度でしたが、なんとか当時の実験技術で測定可能な範囲に収まり、地球の平均密度として4500kg/m^3という値を得ました。

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B7%E3%82%A7%E3%83%8F%E3%83%AA%E3%82%AA%E3%83%B3%E3%81%AE%E5%AE%9F%E9%A8%93

その後、18世紀末にキャベンディッシュというイギリスの科学者が精密な「ねじり秤」によって実験室内の質量間に働く微小な万有引力を測定することに成功し、この結果から地球の平均密度として、水の5.448倍(すなわち5448kg/m^3）であると計算しました。（キャベンディッシュの当初の論文では5.48倍と記されていましたが計算ミスがあり後に別の人が訂正したと下のwikiにありました）これは現在得られている値、5515kg/m^3に近く、200年以上昔の実験としては驚異的な精度です。

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AD%E3%83%A3%E3%83%B4%E3%82%A7%E3%83%B3%E3%83%87%E3%82%A3%E3%83%83%E3%82%B7%E3%83%A5%E3%81%AE%E5%AE%9F%E9%A8%93

なお現代では人工衛星の軌道の測定などの方法を使ってさらに高い精度で地球の質量が求められています。

https://www.rikanenpyo.jp/kaisetsu/tenmon/tenmon_002.html

お礼

とても難しくて理解不能ですが、丁寧に解説して頂きまして、ありがとうございました。^ ^

回答No.4

Beholders

地球の半径rと万有引力定数Gと重力加速度gがわかれば下式で地球の質量Mが分かります
M=gr^2/G

地球の半径rは、赤道上の2地点の距離Lと太陽の南中時刻の差⊿T(秒)から下式で算出できます
r=(86400/⊿T)×L/(3.14×2)

重力加速度gは、高さｈのa点とと高さ2hのb点から物を落として地面に落下する時間Ta、Tbから下式で算出できます
g=2h/((Ta+Tb)(Tb-Ta))

万有引力定数Gはキャベンディッシュの実験で測定することができます

お礼

難しい回答が返って来る事を、考えてもみなかったので、質問を後悔しています。
解説ありがとうございました。
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回答No.2

OKWave_77777

だれも測ったことはないよ

お礼

理論計算で測ってます。

回答No.1

t_ohta

質量は物質の構成・密度から理論値が計算できます。

お礼

ありがとうございます^ ^