Gezegenimizdeki her şey, sert kayalardan minerallere ve milyonlarca canlı türüne kadar çeşitlilik gösteriyor. Ancak Dünya’nın toplam kütlesi ne kadar? Bu sorunun kesin bir cevabı yok. Dünya’nın ağırlığı, üzerinde etkili olan kütleçekim kuvvetine bağlı olarak değişkenlik gösterir. Bu kuvvet trilyonlarca tona kadar çıkabilir ya da hiç olmayabilir. Ancak bilim insanlarının asıl merak ettiği, Dünya’nın kütlesini belirleyen hareket direnci olan kütlesidir.
Cavendish Deneyleri ve Dünya’nın Kütlesi
Popüler Science Türkçe’nin NASA’dan aktardığı bilgiye göre, Dünya’nın kütlesi yaklaşık 5,9722×10^24 kilogram ya da 5,94 septilyon kilogramdır. Bu büyük kütleyi belirlemek için bilim insanları, Isaac Newton’un evrensel kütleçekim kanununu kullanır. Bu kanun, iki cisim arasındaki kütleçekim kuvvetinin, cisimlerin kütlelerinin çarpımının, cisimler arasındaki uzaklığın karesine bölünmesiyle hesaplanabileceğini belirtir.
Newton’un evrensel kütleçekim kanunu şöyle ifade edilir:
F=G((m0*m²)/r²)
Bilim insanları, bu denklemi kullanarak Dünya’nın yüzeyindeki bir cisme uygulanan kütleçekim kuvvetini ölçerek gezegenin kütlesini hesaplayabilir. Ancak bu hesaplamada önemli bir sorun vardır: Kütleçekim sabiti G’nin değeri bilinmemektedir.
1797 yılında fizikçi Henry Cavendish, “Cavendish deneyleri”ni gerçekleştirerek bu soruna çözüm bulmuştur. Cavendish, kurşun kürelerin bağlandığı bir sistem kullanarak kütleçekim kuvvetini ölçmüş ve G sabitinin değerini hesaplamıştır.
Modern Ölçümler ve Gezegenler Arası Karşılaştırmalar
Cavendish’in deneylerinden bu yana geçen zaman içinde G sabiti defalarca ölçülmüş ve günümüzde 6.67430 x 10^-11 m^3 kg^-1 s^-2 olarak kabul edilmektedir. Bu sayıyı kullanarak bilim insanları, Dünya’nın kütlesini diğer ölçülebilir cisimlerle karşılaştırarak belirlemiştir. Bu sayede Dünya’nın kütlesi, atmosferdeki gazlar ve uzaydan sızan tozlar gibi etkenler dışında sabit bir değere sahiptir.
Sonuç olarak, Dünya’nın kütlesi milyonlarca tonluk büyük bir bulmaca gibi görünse de, bilim insanları yüzyıllar boyunca bu bulmacayı çözmek için çalışmış ve bugün Dünya’nın kütlesi hakkında kesin bilgilere ulaşmıştır.
