原创 太阳离我们那么远,科学家是怎么给太阳称重的?这下搞明白了
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2024-06-12 10:02:28

在中国古代哲学中,太阳被称为“最大火”,丝毫无法想象太阳的质量究竟有多大,更不用说为太阳称重了。

但太阳又离我们如此遥远,我们又是怎样从没有飞船出发的地球上给太阳称重的呢?

科学家通过万有引力定律和相关参数来计算太阳和行星的质量,但是又是一项何等艰难的任务,给太阳称重的结果又是多少呢?

一、太阳质量计算。

在17世纪,牛顿发现了万有引力定律。

在实际应用中,我们可以通过牛顿的万有引力定律计算出天体的质量。

假设有一个质量为m,半径为R的的天体,太阳对它的引力为g,则有公式:GmM/R^2=mg。

其中G为引力常数。

因此就可以推出天体的质量M=4π^2R^3/(GT^2)。

这些数据都是可以通过实际测量得到的。

通过地球的公转周期T和地球到太阳的距离R,将数值代入公式中,即可得到太阳的质量。

在18世纪,萨哈对太阳的质量进行了计算,计算出太阳的质量为2×10^30千克。

但是萨哈的质量计算公式只适用于绕太阳运动的卫星。

此后科学家又设计了一些方法,来计算太阳的质量。

例如,科学家通过观测彗星绕行星运动的轨道来计算太阳的质量,还有一种计算方法是通过观测相互环绕的双星系统,来计算太阳的质量。

这些方法都是可以计算太阳质量的,但是都需要经过很长的时间才能得出结论。

但是萨哈的公式不仅适用于绕太阳运动的卫星,还适用于任意两颗天体之间的公转运动。

只要有一个天体A,另外一个天体B绕A转的周期和B距离A的距离就可以计算出A的质量。

这个公式不仅适用于天体,还适用于其他天体之间的公转运动。

因此可以普遍的推出,只要有一个天体的公转周期和另一个天体的距离,就可以计算出另一个天体的质量。

这个公式不仅适用于天体,还适用于其他天体之间的公转运动。

所以通过测量其他行星卫星的公转周期和到心体B的距离,就可以计算出行星的质量。

例如,伽利略在当年测量木星卫星的公转周期,计算出木星质量。

而木星则同样适用于土星、天王星等行星。

当没有卫星数据,

我们就可以通过送去人造卫星来进行观测,这样就可以内行险第一步。

对于没有卫星的行星,如金星和水星,地球可以发送人造卫星到附近,通过测量探测卫星的轨道进行计算,也可以得到水星和金星的质量。

二、日地距离测量。

科学家在计算太阳的质量时,主要是求解日地距离。

因此,科学家们就对日地距离进行了测量。

日地距离除可以通过地月的视差进行测量外,还有一些方法也可以进行测量,如:观测火星经过日地的时候,通过比例尺进行测量,还有一种方法就是通过观测金星凌日,进行测量。

因为金星的大小非常适合于凌日的观测,那么怎样来进行金星凌日的观测呢?

科学家想到用金星的轮廓和太阳表面的黑子来进行观测。

因此,科学家就精确的进行了测量,得到了日地的距离数据,随着科学技术的发展,科学家也设计了更加准确的方法来进行测量。

科学家通过观测雷达探测器发送出去的雷达,然后再接收回来的雷达,进行测量日地距离。

因为雷达的速度非常的快,因此速度的测量是非常准确的。

但测量距离是非常困难的。

因此,科学家就将测量方向的向上改为向外,这样就能将观测雷达测量的距离和真实距离差别降到最低。

通过这样的方式,可以精确的测量日地的距离,日地的距离和太阳的质量都得到了很好的验证和计算。

三、结论。

科学家通过万有引力定律和相关参数来计算太阳的质量,但是测量参数是非常困难的,因此科学家就进行了不同的尝试,并设计出一系列测量方法。

通过历史上科学家的不懈努力,为太阳质量的计算提供了数据支持。

在今后的学习中,我们也要吸取前人的经验,不断的创新,通过新的技术,新的方法,来解决一些难题。

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