قطر زمین چقدر است و جرم زمین چقدر است؟

امروز به سه سوال علمی جالب: قطر زمین چقدر است؟ جرم زمین چقدر است و وزن زمین چقدر است؟ پاسخ میدهیم.

موضوع جالبی است که محیط هر چیز مدوّر و گردی هرچه که باشد، چه کوچک و چه بزرگ همیشه قطر آن کمی کوچکتر از یک سوم محیط آن است.

مثلا اگر سیبی را از وسط نصف نمایید خواهید دید که محیط آن کمی از سه برابر قطر آن بزرگ تر است.

اندازه دورتادور یا محیط زمین هم به طوری که عملا انجام گرفته 25 هزار مایل میباشد.

پس مسافت مستقیم میان دو قطبین زمین یعنی طول قطر آن حدودا 8 هزار مایل است.

سطح خارجی جهان را پوسته‌ای از سنگ و صخره قرار گرفته است.

در واقع زمین از طبقات و قشرهای مختلفی به وجود آمده است و این قشرها عبارتند از شن، ماسه، صدف، ذغال سنگ و میان این طبقات مختلف، طلا، نقره، الماس، یاقوت و گاهی هم دریاچه‌های بزرگ نفتی وجود دارد.

روی این حساب است که اگر مردم ، این سنگ‌ها و صخره‌ها را بشکافند و زمین را حفر کنند، از میان آنها به نفت و یا ذغال سنگ و یا طلا و دیگر مواد معدنی درون زمین میرسند.

هرچقدر از این قشرهای سطحی زمین پایین تر برویم، دیگر اثری از این طبقات نخواهیم دید.

بلکه از آن پس زمین یکپارچه سنگ و صخره است که هرچه پایین تر رویم به محیطی سوزان‌تر میرسیم و این همان مکانی است که هنوز کاملا سرد نگردیده است و اگر باز هم پایین تر برویم به جایی میرسیم که صخره های سنگی هنوز در حال سوختن هستند.

دهانه‌های آتشفشان کنونی در واقع دودکش‌های گدازان مرکزی زمین هستند.

در مرکز زمین همه چیز مذاب است.

وزن زمین چقدر است؟

زمین آنطور که تصور میکنیم وزن ندارد، چون در فضایی قرار گرفته که فقط از سوی خورشید و ماه به آن نیروی جاذبه وارد میشود.

بنابراین نسبت به خورشید یا نسبت به ماه میتوان نیرویی که به زمین وارد میشود را بررسی کرد اما مانند اجسامی که روی زمین هستند و آنها را روی ترازو میگذاریم و وزن میکنیم، زمین وزن ندارد.

حال ممکن است این سوال برای شما ایجاد شود که اگر زمین به سوی خورشید کشیده میشود چرا روی آن سقوط نمیکند؟

زمین شبیه ماه، یا یک ماهواره که دور زمین در یک مدار میچرخد، دور خورشید میچرخد و سرانجام دو پایان خواهد داشت:

یا به مرور به خورشید نزدیک‌تر شده و در نهایت روی خورشید سقوط میکند یا اینکه کم کم از خورشید دور شده و در نهایت در فضا رها میشود.

این حالت دوم برای ماه اتفاق خواهد افتاد چون ماه هر سال مقداری از زمین دور میشود.

اما چرا اینقدر طول میکشد تا این اتفاق بیافتد؟ درصورتی که روی زمین وقتی چیزی را پرتاب میکنیم فورا روی زمین سقوط میکند.

دلیل آن این است که روی زمین به علت نزدیکی جسم به زمین جاذبه بسیار قوی است و آن را با قدرت زیادی جذب میکند، ضمن اینکه وجود اصطکاک هوا مانع از حرکت جسم میشود و خیلی زود جسم از حرکت متوقف شده و روی زمین سقوط میکند.

اما در فضا هم فاصله زمین با خورشید زیاد است و جاذبه بین آن دو کمتر است و هم اینکه اصطکاک هوا مانع از حرکت نمیشود بنابراین زمین و سایر سیارات تا مدت های طولانی به حرکت ماهواره وار خود ادامه میدهند.

آزمایش جالب:

اگر شما یک پارچه را از چهارطرف با کمک دوستتان بگیرید و وسط آن یک وزنه سنگین قرار بدهید. وسط پارچه به سمت زمین کشیده میشود.

حالا اگر یک توپ تخم مرغی یا تیله را درون پارچه بیاندازید، دورتادور پارچه شروع به چرخش میکند و در هر چرخش به سمت وزنه یا وسط پارچه نزدیک تر شده تا اینکه در نهایت جذب آن میشود.

همین اتفاق برای سیارات منظومه شمسی و خورشید هم افتاده است.

خورشید با بیشترین جرم فضا را خمیده کرده است و سیارات دور آن در گردش هستند. منتها چون نیروی اصطکاک همانند روی زمین، در فضا وجود ندارد و فاصله ها هم بسیار زیاد است، این روند طولانی شده است.

اما جرم زمین چقدر است؟

بر طبق محاسبات دانشمندان، وزن زمین معادل 6600 تریلیون تن می باشد.

برای تعیین وزن زمین از یافته های دانشمندان زیادی استفاده شده است.

ابتدا وزنه کوچکی را به طنابی آویزان کردند و موقعیت آن وزنه را اندازه گرفتند.

سپس یک تن سرب را در مجاورت آن وزنه قرار دادند و چون کششی میان وزنه کوچک و وزنه بزرگ به علت وجود جاذبه بین هردو وجود دارد، بر اثر این پدیده بین وزنه ها تغییر اندکی به وجود آمد.

این تغییر البته به قدری اندک است که معادل یک میلیونم اینچ میباشد.

این آزمایش نشان داد که بین دو ماده نیروی جاذبه هست که توسط کاوندیش انجام شد.

این نیرو به جرم دو جسم و به فاصله دو جسم بستگی دارد. هرچقدر جرم دو جسم بیشتر باشد جاذبه قوی تر است. یعنی نیروی جاذبه بین انسان و زمین زیاد است و انسان روی زمین می ماند و در هوا شناور نمیشود اما نیروی جاذبه بین انسان و ماشین خیلی کم هست و ماشین نمیتواند انسان را به خود بچسباند.

همانند دو آهنربا که یکدیگر را جذب میکنند، فاصله دو جسم هم مهم است.

بعدا نیوتن فرمولی را ارائه کرد که با داشتن فاصله بین دو جسم و جرم هرکدام، میتوان جاذبه بین دو جرم را محاسبه کرد، یا با داشتن نیروی جاذبه بین آن دو، فاصله هر دو جسم را میتوان فهمید و یا با داشتن اینها، جرم یکی از آن دو جسم را میتوان فهمید. در واقع هر مورد از معادله که مجهول باشد میتوان در این فرمول آن را بدست آورد به شرطی که موارد دیگر مشخص باشد.

همانطور که گفتیم دانشمندان دو وزنه را آویزان کردند و انحراف هریک را محاسبه کردند. جرم وزنه ها را داشتند. فاصله بین هر دو هم داشتند.

سپس دانشمندان نیروی جاذبه زمین بر روی وزنه را اندازه‌گیری کردند. فاصله بین زمین و وزنه ها را داشتند. در آخر تفاوت نسبی جاذبه بین زمین و وزنه و هر دو وزنه بین هم توانست با کمک فرمول فوق جرم زمین را نشان بدهد.