지구의 무게를 잴 수 있을까?

그때 그곳

뉴턴의 만유인력 법칙에는 상수 G가 들어 있었지만, 그 값을 아는 사람은 아무도 없었습니다. 그래서 행성들이 서로에 대해 몇 배 무거운지는 계산할 수 있어도, 지구가 실제로 몇 킬로그램인지는 알 수 없었습니다.

측지학자 존 미첼이 이 문제를 잴 장치를 설계해두고 세상을 떠났습니다. 장치는 캐번디시에게 넘어갔습니다.

왜 이 질문이었나

두 개의 작은 납공을 막대 양끝에 달고, 그 막대를 가느다란 철사에 매답니다. 옆에 큰 납공을 가져다 대면, 두 공 사이의 중력이 막대를 아주 조금 비틀어야 합니다.

문제는 그 힘이 얼마나 작은가입니다. 사람의 숨결, 방 안의 온도 차이로 생기는 공기의 흐름, 발소리 — 무엇이든 이 힘보다 큽니다.

알아낸 것

캐번디시는 장치를 밀폐된 방에 넣고, 자기는 방 밖에 있었습니다. 벽에 뚫은 구멍으로 망원경을 들이대고 눈금을 읽었습니다. 방에 들어가지 않기 위해서였죠.

비틀림의 각도는 매우 작았습니다. 그는 그것을 여러 번 되풀이해 재고 평균을 냈습니다.

결과: 지구의 평균 밀도는 물의 약 5.48배. 오늘날 값은 5.51배입니다. 200년도 더 전에, 1퍼센트 이내로 맞힌 겁니다.

이 숫자 하나가 들어가자 태양과 달과 행성의 질량이 줄줄이 계산되어 나왔습니다.

이 카드에 나온 말

중력상수 G