پرسش

ضریب ثابت جهانی گرانش G اولین بار توسط چه كسی محاسبه شد؟ روش كار ؟ روش كار اراتوستن برای محاسبه شعاع زمین را توضیح دهید . با تشكر

پاسخ

60 سال پس از مرگ نیوتن، هنری كاوندیش قانون گرانش را از طریق آزمایش و به كمك یك ترازوی دوار در آزمایشگاه تحقیق كرد. در این آزمایش مقدار عددی ثابت گرانش بدست آمد.
او دو گلوله ی كوك به دو سر یك میله جوش زد طوری كه تعادل وزنی برقرار شود. سپس وسط میله را پیدا كرد و به یك رشته نخ بلند آویخت. این وسیله را برای محافظت از باد درون یك حباب در بسته قرار داد. دو گلوله بسیار سنگین هم خارج از شیشه روی صفحه ای دوار قرار داد طوری كه گلوله های بزرگ بدون تماس با شیشه بدور شیشه می چرخیدند. كم كم میله ی داخل شیشه بر اثر گرانش بین گلوله ها شروع به چرخش می كند. با استفاده از میزان چرخش گوله های كوچك در داخل شیشه، كاوندیش ثابت گرانش را اندازه گیری كرد و نتیجه این شد:

G = 6. 67 * 10-11 Nm2/kg2

اراتوستن سر كتابدار موزه اسكندریه ، نخستین كسی بود كه اندازه زمین را محاسبه كرد . وی متوجه شد كه در ظهر روز تابستانی آفتاب تابستانی ، ستونهای عمودی در سیرن (اسوان امروز ) هیچ سایه ای نمی اندازد اما همان وقت در اسكندریه در شمال سیرن ستوان عمودی عقربه ساعت خورشیدی سایه می اندازد .
با اندازه گیری طول سایه و ارتفاع ستون ، وی تعیین كرد كه فاصله اسكندریه با سمت الراس ، 7.2 درجه است و از آنجایی كه این رقم حدود یك پنجاهم 360 درجه است پس محیط زمین باید پنجاه برابر فاصله اسكندریه و سیرن باشد .
سپس محیط زمین به دست آمد و به این ترتیب قطر زمین به دست می آید كه فقط 150 كیلومتر با میزان فعلی تفاوت دارد.