Ζυγός Cavendish

[Heal]

Πράγματι πρόκειται για το πείραμα με το ζυγό του Cavendish. Το πρόβλημα που υπήρχε ήταν να προσδιοριστεί η σταθερά της παγκόσμιας έλξης G (η σταθερά g που είναι η επιτάχυνση της βαρύτητας είναι πολύ εύκολο να προσδιοριστεί μετρώντας πόσο χρόνο χρείαζεται ένα σώμα για να διανύσει δεδομένη απόσταση ενώ εκτελεί ελεύθερη πτώση). Με απλή επεξεργασία του νόμου της παγκόσμιας έλξης (F=GMm/R²) βρίσκουμε ότι g=GM/R² όπου Μ η μάζα της Γης και R η ακτίνα της. Αν και ή ακτίνα R ήταν γνωστή με σχετικά μεγάλη ακρίβεια καθώς και το g, οι ποσότητες G και Μ ήταν άγνωστες οπότε ο προσδιορισμός του G θα μας επέτρεπε να υπολογίζαμε τη μάζα της Γης, να "ζυγίζαμε" τη Γη. Η αρχή λειτουργίας του ζυγού του Κάβεντις είναι η εξής. Σε ένα ζυγό που ισορροπεί τοποθετούμε κοντά στη μία μάζα από τις δύο ένα σώμα με αρκετά μεγάλη μάζα. Παρατηρούμε μια εκτροπή η οποία οφείλεται στο ότι η μάζα που τοποθετήσαμε έλκει προς την μεριά της την μάζα που είναι πιο κοντά (φυσικά έλκει και την άλλη και μελετώντας λεπτομερώς το θέμα θα λάβουμε υπ' όψιν μας αυτό το δεδομένο). Στη συνέχεια στο άλλο μέρος του ζυγού τοποθετούμε μια επιπλέον ποσότητα μάζας, ώστε να ισορροπήσει. Αυτή η προσθετη μάζα που βάλαμε για να ισορροπήσει ο ζυγός, έχει βάρος ίσο με την δύναμη παγκόσμιας έλξης αλληλεπίδρασης. Με μια εξαιρετική απλή μαθηματική διαδικασία υπολογίζουμε τη σταθερά της παγκόσμιας έλξης G και στη συνέχεια έχουμε τη δυνατότητα να επιλύσουμε κάθε πρόβλημα βαρύτητας. Στην πράξη βέβαια το πείραμα είναι λίγο πιο πολύπλοκο μιας και χειριζόμαστε ένα ζυγό στρέψης και η σύγχρονη εκδοχή του είναι εξαιρετικά ακριβής.