Yerkürenin kütlesi nasıl hesaplandı?

Aslında konuya öncülük eden, büyük kentlerden uzak bir köyde çok mütevazi yaşam sürmesine rağmen 18.yüzyılın önemli bilim adamlarından biri olan John Mitchell adında bir kır papazı idi.

Henry Cavendish, John Mitchell’in tasarladığı düzeneği kendi malikanesinde kurdu.Bu düzenekte ağırlıklar,karşı ağırlıklar,pandüller,şaftlar ve burulma teller gibi pek çok aygıt vardı.Bu düzeneğin ortasında 160 kilo gelen iki adet çelik top bulunuyordu.Bunlar da daha küçük olan iki kürenin yanına asılıydı.H. Cavendish’in amacı,küçük kürelerde büyük küreler sebebi ile oluşan kütleçekimsel sapmayı ölçmekti.Böylece kütleçekimi sabiti olarak bilinen ve saptanması zor olan kuvvetin ilk ölçümünü mümkün hale getirecekti.Elde edeceği verileri değerlendirerek Yerküre’nin kütlesini bulacaktı.Kütleçekimi komple bir düzeyde güçlüdür,örneğin Güneş gibi büyük kütleli bir cismin gene Yerküre gibi büyük kütleli başka bir cismi çekmesinde olduğu gibi.

Basit düzeylerde kütleçekimi çok zayıftır.Yerden bir taş parçası aldığımızda bütün bir gezegenin birleşik kütleçekimsel etkisini kolayca yenmiş oluruz.İşte H. Cavendish’in amaçladığı olay,çok hafif düzeydeki kütleçekimini ölçmekti.

Deney,küreler arasındaki kütleçekimi kuvvetinin ölçülmesi yoluyla evrensel kütleçekimi sabiti olan G değerinin hesaplanmasını olanaklı kılacaktı.G değeri,iki cismin birbirlerine uyguladıkları çekim kuvveti ile bu cisimlerin kütlelerin çarpımının,aralarındaki uzaklığın karesine bölümüyle elde edilen değer arasındaki oranı ifade eder.

H. Cavendish çok titiz olarak çalıştı.Düzeneğin yerleştirildiği odaya en ufak fısıltı bile girmeyecek şekilde tedbir almıştı.Bu sebeple bitişik odalardan birisine yerleşti.Gözlemlerini teleskopla bir gözetleme deliğinden yapıyordu.Elde edilecek sonuç birbirine bağlantılı 17 tane ince ölçüme bağlıydı.Bütün bunların tamamlanması bir yıl sürdü. H. Cavendish bütün hesapları bitirdiğinde Yerküre’nin 6 milyar trilyon tondan biraz daha ağır olduğunu açıkladı.Bu sayı kendi ülkesinin ölçüm birimi ile 13’ün yanında yirmibir sıfır olan libreydi.Bugün için Yerküre’nin 5,9725 milyar trilyon olduğu tahmin ediliyor.Aradaki fark göz önünde tutulmayacak derecede azdır.Unutmayalım ki H. Cavendish ölçümünü yaptığı zaman takvimler 1797 yılını gösteriyordu.

Kaynak:

A Short History of Nearly Everything

AnaBritannica