به نقل از «فرارو»

وزن زمین چقدر است؟

تاریخ انتشار: ۱۵ فروردین ۱۴۰۳ | کد خبر: ۴۰۰۵۲۹۹۷

وزن زمین بستگی به نیروی گرانشی دارد که به آن وارد می‌شود؛ به این معنی که می‌تواند تریلیون‌ها کیلوگرم باشد یا اصلاً وزن نداشته باشد.

به گزارش خبرآنلاین، سیاره ما همان جایی است که میلیون‌ها جانور، اجرام و مواد مختلف را در خود جای داده‌است؛ می‌پرسید وزن همه این‌ها چقدر است؟ در واقع، هیچ پاسخ واحدی برای این سوال وجود ندارد.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

درست مانند وزن انسان که در برخی سیارات کمتر و در برخی سیارات بیشتر است، زمین هم فقط یک وزن ندارد. وزن زمین بستگی به نیروی گرانشی دارد که به آن وارد می‌شود، به این معنی که می‌تواند تریلیون‌ها کیلوگرم باشد یا اصلاً وزن نداشته باشد.

با این حال، آنچه دانشمندان قرن‌ها صرف تعیین جرم زمین کرده‌اند، به گفته ناسا، جرم زمین ۵.۹۷۲۲×۱۰۲۴ کیلوگرم یا حدود ۱۳.۱ سپتیلیون پوند است. این معادل حدود ۱۳ کوادریلیون هرم خفره مصر است که حدود ۴.۸ میلیارد کیلوگرم وزن دارد. جرم زمین به دلیل اضافه شدن غبار و گاز‌های فضایی که از جو ما به بیرون نشت می‌کند، اندکی نوسان دارد، اما این تغییرات کوچک تا میلیارد‌ها سال روی زمین تأثیر نمی‌گذارد.

فیزیکدانان در سراسر جهان هنوز در مورد اعشار موافق نیستند و رسیدن به یک عدد کل کار آسانی نبوده است. از آنجایی که قرار دادن زمین در مقیاس نیز غیرممکن است، دانشمندان مجبور شدند جرم آن را با استفاده از سایر اجرام قابل اندازه گیری بسنجند.

به گفته یک مترولوژیست از موسسه ملی استاندارد و فناوری ایالات متحده، در این سنجش اولین جزء، قانون گرانش جهانی نیوتن بود. هر چیزی که جرم دارد نیروی گرانشی نیز دارد، یعنی هر دو جسم همیشه مقداری نیروی بین خود خواهند داشت.

قانون گرانش جهانی نیوتن بیان می‌کند که نیروی گرانش بین دو جسم (F) را می‌توان با ضرب جرم مربوطه اجسام (m ۱ و m ۲) و تقسیم بر فاصله بین مراکز اجسام به مربع (r ۲) و سپس ضرب این عدد در ثابت گرانشی (G)، که در غیر این صورت به عنوان قدرت ذاتی گرانش شناخته می‌شود، یا همان F=G ((m ۱*m ۲) /r²) مشخص کرد.

با استفاده از این معادله، دانشمندان می‌توانستند جرم زمین را با اندازه‌گیری نیروی گرانشی سیاره بر روی جسمی در سطح زمین، به صورت نظری اندازه‌گیری کنند. اما یک مشکل وجود داشت:

هیچ کس نمی‌توانست عددی برای G پیدا کند!

در سال ۱۷۹۷، فیزیکدان هنری کاوندیش چیزی را آغاز کرد که به آزمایش‌های کاوندیش معروف شد. کاوندیش با استفاده از جسمی به نام تعادل پیچشی که از دو میله دوار با کره‌های سربی متصل به آن‌ها تشکیل شده است، با اندازه‌گیری زاویه روی میله‌ها، مقدار نیروی گرانشی بین دو مجموعه را یافت که با جذب کره‌های کوچک‌تر به سمت میله‌ها تغییر کرد. دانشمندان معتقدند که کار او بسیار بدیع بود و در آن زمان تأثیر زیادی گذاشت.

کاوندیش با دانستن جرم و فاصله بین کره‌ها محاسبه کرد که G= ۶.۷۴×۱۰-۱۱ m ۳ kg-۱ s-۲. کمیته داده‌های شورای بین‌المللی علوم در حال حاضر G را به‌عنوان ۶.۶۷۴۳۰ x ۱۰-۱۱ m ۳ kg-۱ s-۲ می‌شناسد که تنها چند نقطه اعشار با عدد اصلی کاوندیش فاصله دارد. از آن زمان دانشمندان از G برای محاسبه جرم زمین با استفاده از اجسام دیگر با جرم شناخته شده استفاده کردند و به عدد ۱۳.۱ سپتیلیون پوندی رسیدند که امروزه می‌شناسیم.

اگرچه بیش از دو قرن از آزمایش کاوندیش می‌گذرد، روش تعادل پیچشی او هنوز هم امروزه مورد استفاده قرار می‌گیرد. با این حال، اگرچه معادله نیوتن و ترازوی پیچشی ابزار‌های مهمی هستند، اما اندازه‌گیری‌هایی که انجام می‌دهند در معرض خطای انسانی قرار دارند. در قرن‌هایی که از آزمایش‌های کاوندیش می‌گذرد، دانشمندان مختلف G را ده‌ها بار اندازه‌گیری کرده‌اند و هر کدام به نتایج کمی متفاوت رسیده‌اند.

اعداد فقط با هزارم رقم اعشار متفاوت هستند، اما برای تغییر محاسبه جرم زمین همین ارقام کوچک هم کافی است و دانشمندان را آزار می‌دهد. اما با وجود ناامیدی‌ها در مورد G، به نظر نمی‌رسد که اختلاف در این عدد لزوماً بد باشد. گاهی اوقات این شکاف‌ها و اختلاف نظرات باعث می‌شود که به درک علمی بیشتری برسیم.

منبع: فرارو

کلیدواژه: قیمت طلا و ارز قیمت خودرو قیمت موبایل نیروی گرانشی اندازه گیری نیروی گرانش جرم زمین

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت fararu.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «فرارو» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۴۰۰۵۲۹۹۷ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

الماس‌هایی که دو ساعته تولید می‌شوند؛ دستاورد کیمیاگران مدرن چیست؟

دستاورد جدیدی از دنیای علم و تکنولوژی به‌تازگی خبرساز شده است؛ تولید الماس در آزمایشگاه آن هم در ۱۵۰ دقیقه. این در حالی است که تولید فلزات یا عناصر ارزشمند در تاریخ قدمت زیادی دارد.

به گزارش تجارت نیوز، میل به ساخت این عناصر ارزشمند در تاریخ بشر پیشینه‌ای طولانی دارد. اگر بخواهیم به این میل بپردازیم به کیمیاگری برخورد می‌کنیم. کیمیاگری علمی باستانی و رازآلود است که ریشه‌های آن به مصر باستان و بین‌النهرین بازمی‌گردد. کیمیاگران در جست‌وجوی راه‌هایی برای تبدیل فلزات پایه به فلزات گران‌بها مانند طلا و نقره بودند. آن‌ها همچنین به دنبال کشف اکسیر جوانی و داروی جاودانگی بودند.

در طول قرون وسطی، کیمیاگری در اروپا و خاورمیانه به‌شدت در کانون توجه قرار گرفت. کیمیاگران در آزمایشگاه‌های خود به دنبال راز تبدیل فلزات بودند و در این راه از روش‌های مختلفی مانند تقطیر، تبخیر، ذوب و رسوب استفاده می‌کردند.

کیمیاگران از نماد‌ها و رمز و راز‌های زیادی در نوشته‌ها و نقاشی‌های خود استفاده می‌کردند. این امر باعث شده است رمزگشایی از متون کیمیاگری برای مورخان و دانشمندان امروزی دشوار باشد.

با وجود اینکه کیمیاگری به عنوان یک علم واقعی شناخته نمی‌شود، اما نقش مهمی در تاریخ علم و فلسفه داشته است. کیمیاگران با آزمایش‌های خود به طور اتفاقی مواد و فرایند‌های جدیدی مانند اسید سولفوریک و نیتریک اسید را کشف کرده‌اند و این کمک شایسته‌ای به حساب می‌آید.

در حالی که جست‌وجوی کیمیاگران برای تبدیل فلزات پایه به طلا و نقره به نتیجه نرسید، اما تلاش‌های آن‌ها به طور کلی به پیشرفت علم شیمی کمک کرد. کیمیاگری همچنین الهام‌بخش هنرمندان، نویسندگان و شاعران در طول تاریخ بوده است.

با اینکه کیمیاگران و کیمیاگری دچار تحولات هویتی شدند، اما ماهیت این زمینه تحقیقاتی همچنان باقی است. اولاً که شیمی به شکل سازمان‌یافته‌ای مواد را از بابت آنچه تشکیل‌شان می‌دهد بررسی می‌کند و از طرف دیگر امکانات ساخت مواد را مطرح می‌کند.

الماس‌هایی که در دو ساعت تولید می‌شوند!

در خبری شگفت‌انگیز، دانشمندان در یک آزمایشگاه در دانشگاه هاروارد موفق به ساخت الماس در عرض ۱۵۰ دقیقه شدند. این دستاورد انقلابی، گامی بزرگ در جهت تولید الماس مصنوعی با کیفیت بالا و با قیمتی به‌مراتب ارزان‌تر از الماس‌های طبیعی به شمار می‌رود.

ده‌ها سال است که دانشمندان در تلاش‌اند روش‌های جدیدی برای ساخت الماس مصنوعی پیدا کنند. روش‌های سنتی تولید الماس مصنوعی، فرایندی پرهزینه و زمان‌بر است که نیازمند فشار و گرمای شدید برای مدت طولانی است. این روش‌ها اغلب منجر به تولید الماس‌های کوچک و ناقص می‌شوند.

در سال‌های اخیر، دانشمندان روش‌های جدیدی برای ساخت الماس مصنوعی با استفاده از فناوری‌های پیشرفته مانند لیزر و نانوتکنولوژی توسعه داده‌اند. این روش‌ها به طرز چشمگیری سریع‌تر و کارآمدتر از روش‌های سنتی هستند و می‌توانند الماس‌هایی باکیفیت در اندازه‌های مختلف تولید کنند.

دستاورد کیمیاگران مدرن چیست؟

در این تحقیق جدید، دانشمندان از روشی به نام «سنتز الماس با لیزر پالس فوق سریع» استفاده کردند. در این روش، پالس‌های لیزر فوق کوتاه و پرقدرت به یک صفحه نازک از گرافیت تابانده می‌شود. این پالس‌های لیزر، اتم‌های کربن را از ساختار گرافیت جدا و آن‌ها را به شکل ساختار الماس مرتب می‌کنند.

این فرایند در عرض ۱۵۰ دقیقه و در دمای نسبتاً پایین انجام می‌شود. در حالی که روش‌های سنتی تولید الماس مصنوعی به فشار و گرمای شدید در حدود پنج هزار درجه سانتی‌گراد و به مدت چندین هفته نیاز دارند. طبیعتاً فراهم کردن این شرایط بسیار پرهزینه‌تر از روش جدید است.

الماس‌های دوساعته چگونه آینده را تغییر می‌دهند؟

این دستاورد انقلابی، پتانسیل‌های متعددی را برای آینده به ارمغان می‌آورد. با تولید الماس مصنوعی باکیفیت و به قیمتی ارزان‌تر، می‌توان از آن‌ها در زمینه‌های گوناگونی از جمله جواهرات، ابزار‌های برش، قطعات الکترونیکی و حتی ایمپلنت‌های پزشکی استفاده کرد.

علاوه بر این، این روش جدید می‌تواند به دانشمندان در مطالعه بهتر ساختار و خواص الماس کمک کند و زمینه را برای کشف مواد جدید و شگفت‌انگیز در آینده فراهم کند.