ການທົດລອງເພື່ອ 'ຊັ່ງນໍ້າໜັກ' ຂອງໂລກຫຼາຍກວ່າ 200 ປີກ່ອນ

ໃນປີ 1798, ນັກວິທະຍາສາດ Henry Cavendish ໄດ້ດໍາເນີນການທົດລອງກັບຮູບຊົງກົມຢູ່ໃນຫ້ອງທີ່ມືດ, ປິດປະທັບຕາ, ແລະຄິດໄລ່ຄວາມຫນາແຫນ້ນໂດຍປະມານຂອງໂລກ.

ໂລກແລະດວງຈັນ. ພາບ: NASA — ໂລກແລະດວງຈັນ. ພາບ: *NASA*

ໃນທ້າຍຊຸມປີ 1600, ນັກວິທະຍາສາດ Isaac Newton ໄດ້ສະເໜີກົດໝາຍວ່າດ້ວຍແຮງໂນ້ມຖ່ວງທົ່ວໄປ: ທຸກໆອະນຸພາກຈະດຶງດູດເອົາທຸກໆອະນຸພາກໃນຈັກກະວານດ້ວຍກຳລັງ (F) ທີ່ກຳນົດໂດຍມວນ (M) ແລະ ສີ່ຫຼ່ຽມຂອງໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງຈຸດສູນກາງຂອງວັດຖຸ (R). ດ້ວຍ G ເປັນຄ່າຄົງທີ່ຂອງແຮງໂນ້ມຖ່ວງ, ສົມຜົນຂອງກົດໝາຍນີ້ແມ່ນ: F = G(M1xM2/R ² ).

ດັ່ງນັ້ນ, ຖ້າໃຜຮູ້ຈັກມະຫາຊົນຂອງວັດຖຸຫນຶ່ງແລະຂໍ້ມູນອື່ນໆໃນສົມຜົນ, ຄົນຫນຶ່ງສາມາດຄິດໄລ່ມະຫາຊົນຂອງວັດຖຸທີສອງ. ສົມມຸດວ່າຄົນທີ່ຮູ້ຈັກມະຫາຊົນ, ບຸກຄົນນີ້ສາມາດຄິດໄລ່ມະຫາຊົນຂອງໂລກໄດ້ຖ້າລາວຮູ້ວ່າລາວຢູ່ໄກຈາກສູນກາງຂອງໂລກ. ບັນຫາແມ່ນວ່າໃນຍຸກຂອງ Newton, ນັກວິທະຍາສາດຍັງບໍ່ທັນໄດ້ກໍານົດ G, ສະນັ້ນການຊັ່ງນໍ້າຫນັກຂອງໂລກແມ່ນເປັນໄປບໍ່ໄດ້.

ການຮູ້ເຖິງມວນ ແລະ ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງໂລກຈະເປັນປະໂຫຍດທີ່ສຸດຕໍ່ນັກດາລາສາດ ເພາະວ່າມັນຈະຊ່ວຍໃຫ້ພວກເຂົາຄິດໄລ່ມວນ ແລະ ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງວັດຖຸອື່ນໆໃນລະບົບສຸລິຍະ. ໃນ 1772, Royal Society of London ໄດ້ສ້າງຕັ້ງ "ຄະນະກໍາມະ Gravitational" ເພື່ອສຶກສານີ້.

ໃນປີ 1774, ກຸ່ມຜູ້ຊ່ຽວຊານໄດ້ພະຍາຍາມວັດແທກຄວາມຫນາແຫນ້ນສະເລ່ຍຂອງໂລກໂດຍໃຊ້ Schiehallion Mountain ໃນ Scotland. ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຝູງໃຫຍ່ຂອງ Schiehallion ໄດ້ດຶງດູດ pendulums ໄປສູ່ມັນ. ດັ່ງນັ້ນເຂົາເຈົ້າຈຶ່ງຄິດໄລ່ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງໜ່ວຍໂລກໂດຍການວັດແທກການເຄື່ອນໄຫວຂອງລູກສອນໄຟແລະການສຳຫຼວດພູ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການວັດແທກນີ້ແມ່ນບໍ່ຖືກຕ້ອງຫຼາຍ.

ຮູບປະກອບຂອງນັກວິທະຍາສາດ Henry Cavendish ແລະການທົດລອງການຊັ່ງນໍ້າໜັກໂລກຂອງລາວ. ພາບ: ວິກິພີເດຍ — ຮູບປະກອບຂອງນັກວິທະຍາສາດ Henry Cavendish ແລະຊຸດທົດລອງຂອງລາວ "ຊັ່ງນໍ້າຫນັກ" ໂລກ. ພາບ: *ວິກິພີເດຍ*

ນັກທໍລະນີສາດ Reverend John Michell ຍັງໄດ້ສຶກສາມະຫາຊົນຂອງໂລກແຕ່ບໍ່ສາມາດເຮັດສໍາເລັດກ່ອນທີ່ຈະເສຍຊີວິດ. ນັກວິທະຍາສາດອັງກິດ Henry Cavendish ໄດ້ໃຊ້ອຸປະກອນຂອງ Michell ເພື່ອປະຕິບັດການທົດລອງ.

ລາວໄດ້ກໍ່ສ້າງ dumbbell ຂະຫນາດໃຫຍ່, ມີແກນນໍາກວ້າງ 5 ຊມຕິດກັບປາຍໄມ້ຍາວ 183 ຊມ. ເຊືອກໄມ້ຖືກໂຈະຈາກສາຍເຊືອກຢູ່ໃຈກາງ ແລະສາມາດຫມຸນໄດ້ຢ່າງເສລີ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ມີ dumbbell ທີສອງທີ່ມີ 2 ແກນນໍາກວ້າງ 30 ຊຕມ, ນ້ໍາຫນັກ 159 ກິໂລແຕ່ລະຄົນ, ໄດ້ຖືກນໍາມາໃກ້ dumbbell ທໍາອິດ, ເພື່ອໃຫ້ມີຂະຫນາດໃຫຍ່ໄດ້ດຶງດູດເອົາຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າ, ອອກແຮງເລັກນ້ອຍໃສ່ໄມ້ຢືນຕົ້ນ. Cavendish ໄດ້ເບິ່ງ rod oscillate ເປັນເວລາຫຼາຍຊົ່ວໂມງ.

ຄວາມດຶ່ງດູດຂອງແຮງໂນ້ມຖ່ວງລະຫວ່າງສີ່ຫລ່ຽມແມ່ນອ່ອນເພຍຈົນວ່າກະແສລົມເລັກນ້ອຍກໍສາມາດທຳລາຍການທົດລອງທີ່ລະອຽດອ່ອນໄດ້. Cavendish ໄດ້ວາງອຸປະກອນໄວ້ຢູ່ໃນຫ້ອງທີ່ຜະນຶກເຂົ້າກັນເພື່ອຫຼີກເວັ້ນກະແສອາກາດພາຍນອກ. ລາວໄດ້ໃຊ້ກ້ອງສ່ອງທາງໄກເພື່ອສັງເກດການທົດລອງຜ່ານປ່ອງຢ້ຽມ ແລະຕັ້ງລະບົບດຶງນໍ້າໜັກເພື່ອເຄື່ອນຍ້າຍນໍ້າໜັກຈາກພາຍນອກ. ຫ້ອງໄດ້ຖືກເກັບຮັກສາໄວ້ບ່ອນມືດເພື່ອຫຼີກເວັ້ນຄວາມແຕກຕ່າງຂອງອຸນຫະພູມລະຫວ່າງພາກສ່ວນຕ່າງໆຂອງຫ້ອງທີ່ສາມາດສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ການທົດລອງ.

ໃນເດືອນມິຖຸນາ 1798, Cavendish ເຜີຍແຜ່ຜົນໄດ້ຮັບຂອງລາວໃນວາລະສານ Transactions of the Royal Society ໃນການສຶກສາທີ່ມີຊື່ວ່າ "ການທົດລອງກ່ຽວກັບການກໍານົດຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງໂລກ." ທ່ານໄດ້ສະເໜີວ່າ ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງໂລກແມ່ນ 5,48 ເທົ່າຂອງນ້ຳ, ຫຼື 5,48 g/cm3, ໃກ້ຄຽງກັບຄ່າສະໄໝໃໝ່ 5,51 g/cm3.

ການທົດລອງຂອງ Cavendish ມີຄວາມສໍາຄັນບໍ່ພຽງແຕ່ສໍາລັບການວັດແທກຄວາມຫນາແຫນ້ນແລະມະຫາຊົນຂອງໂລກ (ຄາດຄະເນວ່າຈະເປັນ 5.974 quadrillion ກິໂລກຣາມ), ແຕ່ຍັງສໍາລັບການສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າກົດຫມາຍຂອງ Newton ຂອງ gravitation ທົ່ວໄປຍັງຖືຢູ່ໃນຂະຫນາດທີ່ນ້ອຍກວ່າຂະຫນາດຂອງລະບົບສຸລິຍະ. ນັບຕັ້ງແຕ່ທ້າຍສະຕະວັດທີ 19, ສະບັບປັບປຸງຂອງການທົດລອງ Cavendish ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອກໍານົດ G.

Thu Thao (ອີງຕາມ ວິທະຍາສາດ IFL , APS )

ແຫຼ່ງທີ່ມາ