ices0827
答：地球質量為5.965*10^24千克，也就是大約60萬億億噸，英國科學家卡文迪許號稱“第一個稱量地球的人”，因為他首先通過實驗得到了萬有引力常數的值。
早在公元200多年前，古希臘數學家埃塞托色尼就利用太陽光直射原理，估算出了地球的直徑，得到的數值和實際值非常接近。
理論上加上地球平均密度就可以得到地球質量，但是直到20世紀以前，人類都不知道地球內部的結構，地表岩石的平均密度在3g/cm^3左右，地球平均密度為5.5g/cm^3，因為地球內部有著緻密的鐵鎳核心，密度高達10g/cm^3。
在17世紀，牛頓建立萬有引力定律，理論上利用地球半徑和表面重力加速度，就可以計算出地球質量。
根據：GMm/R^2=mg;
得到：M=gR^2/G;
但是利用萬有引力計算地球質量的方法，依賴於萬有引力常數G的數值，牛頓雖然提出了萬有引力定律，但是萬有引力的強度實在太微弱了，當時的條件很難利用實驗得出G的數值。
直到100多年後的1789年，英國科學家卡文迪許利用精密的扭秤實驗，首次得到了萬有引力常數的值，當時得到的數值為G=6.754×10^-11N·m^2/kg^2，這個測量精度一直保持到1969年，而現在最精確的數值為G=6.67259×10^-11N·m^2/kg^2。
有了萬有引力常數的值，我們就可以計算地球質量了：
M=gR^2/G
=9.8*6370^2/6.67259×10^-11
≈5.96*10^24千克
雖然表面重力加速度並不完全等於地球引力產生的加速度，但是計算結果基本與美國物理協會公佈的數值5.965×10^24kg基本一致，說明這個計算方法還是有著很高精度的。
值得一提的是，卡文迪許是一位淡泊名利的“科學怪人”，在當時，他的父輩給他留下了一大筆財產，可以說他是一位大富豪，然而他根本不在意這點，甚至金錢對他來說猶如糞土，他本人不善交際，不好言談，而且終身未婚，唯一的愛好就是做科學研究，把一生獻給了科學事業。
傳說他的一個朋友，向他介紹了一位貧困潦倒的老者來給他整理圖書，希望完事之後給予一定報酬，然而卡文迪許完全忘了付酬金的事，直到朋友提醒他，卡文迪許才急忙解釋忘了這事，隨即寫下一張2萬英鎊的支票讓朋友轉交，並詢問“2萬英鎊夠嗎？”當時就把他朋友嚇到了，因為當時2萬英鎊可以買下一座不錯的3層房！
在1871年，卡文迪許的親戚出資建立了卡文迪許實驗室，截至目前為止，該實驗室出過30多位諾貝爾獎獲得者，有過許多重大的科學發現，比如電子、中子、康普頓效應、電子干涉、脈衝星、超流體、DNA雙螺旋的發現等等。
我的內容就到這裡，喜歡我們文章的讀者朋友，記得點擊關注我們——艾伯史密斯！
艾伯史密斯
地球有多重？——答案你一定想不到！因為是——0！
01
阿基米德的槓桿原理
阿基米德有一句名言：給我一個支點，我可以撬動整個地球！
大家都知道這是使用了槓桿原理：
F1×L1=F2×L2
F1和F2分別是動力和阻力，L1和L2分別是動力臂和阻力臂。
從公式中可以看出來，當等式的一邊固定時，另一邊的力和力臂成反比——力臂越長，力越大！
所以，只要力臂足夠長，那麼任何人都可以撬動一個很大重力的物體！
那麼，如果對象是地球呢?
地球有多重呢？
02
地球有多重
地球其實是處於失重狀態的。
通俗的講：因為地球其實可以算是“漂浮”在宇宙空間中的，既然是漂浮，那麼當然很“輕”了！
地球的重力本應該等於太陽對它的萬有引力，但是，由於地球在繞著太陽做圓周運動，這個引力去提供向心力了——所以，地球處於完全失重的狀態！
因此，地球有多重？——答案是，0！
這就是引力和重力的區別，重力只是一種效果力。完全失重，重力就是0；當我們從高空自由落下的時候，也是處於完全失重狀態，我們的重力也是0！
03
“地球有多重”的這個“重”應該改一改，改為“質量”。
拋開重力和引力的問題，可能提問者要問的其實是：地球的質量有多大。
這是有個測量值的：5.965×10^24千克，也就是5.965億億億千克。
那麼，這個數據是如何測量出來的呢？
首先，它是由萬有引力定律計算得到的：
如果我們知道F（地球上一個物體所受的萬有引力大小），G（萬有引力常量），m（該物體的質量），R（地球半徑）就可以計算出地球質量M。
F，m，R都非常好測量，G比較難測量。
G的測量
G最早是由卡文迪許利用扭秤實驗來測得的。卡文迪許在庫侖扭秤的基礎上做了更多的改進，引入其他方法，放大更多倍數。
卡文迪許用鉛球替代原來的小球（增加質量，增大引力），並且把實驗裝置全部擴大（因為L1越大，放大倍數就越高）；而且在鋼絲上加上一面鏡子，用一束光照射到鏡子上，再反射到很遠的牆壁上。
這樣的話，扭秤轉動一點點距離，光斑就會移動很多的距離——從而又進行了一次放大（實驗中是用望遠鏡來觀察的）。
下面把簡化的計算過程和實驗示意圖放在一起展示：
卡文迪許所測量的萬有引力常量G的數值為 6.754×10N·m^2/kg^2，而現代值的前四位數為6.672——所以，卡文迪許的實驗精度是非常高的。
測量出了G，那麼地球質量就可以輕鬆算出來了！
就是上面說的，將近6億億億千克！
04
結論
所以，如果說的是重力：那麼地球的重力為0！
如果說的是質量，那麼地球的質量是6億億億千克！
我是宇宙物理學，這就是我的回答！
宇宙物理學
地球沒有重量，只有質量。
重量是一個變動的量，在不同的重力環境下，物體的重量是不一樣的，地球當然也不例外。
地球現在漂浮在太空，處於失重狀態，也就是沒有重量的狀態。但地球的質量是確定的，無論在什麼重力狀態下都一樣。
要弄明白這個問題，我們首先要弄清什麼是重量，什麼是質量。
重量是重力作用下物體的度量，也就是引力導致的物體度量。引力或者重力越大，物體的度量就越大。
重量的單位為牛頓，符號為N。在地球重力狀態下，1公斤質量的物質產生的重量為9.8牛頓（N）。
在太陽系不同的星球上，物體的重量是不同的。1公斤質量的物質在水星為3.76N、金星為9.03N、地球為9.81N、火星為3.8N、木星為23.4N、土星為11.6N、天王星為11.5N、海王星為11.9N、月球為1.62N。
而質量是物體的量度，是物體的量的表示，這種量在什麼重力條件下都不變。
在不同的星球，物體的重量會改變，但質量不變，因為衡量質量的度量衡為天平。在天平的兩端，一千克的棉花和一千克的黃金是平衡的。根據愛因斯坦只能質能方程，它們蘊含的能量是等價的。
所以，我們不能說地球有多重，而應該說地球的質量是多少。
現在科學界的認識是，地球質量為5.965x10^24千克，也就是約60萬億億噸。
![]()
最早“稱”出地球質量的人叫卡文迪許，是一位18世紀的科學家。他孜孜不倦的研究了幾十年，終於第一次得出了地球的精確質量。
他用的方法是扭秤實驗。
這個扭秤當然不是做一杆大秤，真的稱一稱地球的重量，其原理是建立在牛頓的萬有引力定律基礎上的。
萬有引力是一種弱力，又是長程力，引力大小遵循引力作用雙方質量乘積成正比，與雙方距離平方成反比的規律。
但如何來測量出這個引力到底有多大呢？這就需要測算出一個引力常量，就是兩個1公斤質量的物體，它們質點相距1米時的萬有引力相互作用力有多大。
在牛頓萬有引力理論出臺後的一百多年，沒人能夠得出引力常數的值，卡文迪許經過幾十年努力，終於得到了精確值。
他的扭秤實驗的重大革新在於通過鏡面放大了微弱的引力效應，使實驗能夠精確的記錄。
這個實驗的基本做法是：在一根長6英尺（約合1.83米）的木棒兩頭，固定住兩個小金屬球，形成一個啞鈴樣槓桿，中間用金屬線懸吊起來，再將兩個350磅的銅球放在小金屬球附近，然後觀察引力對它們的影響。
這麼微弱的引力當然很難觀測到，但聰明的卡文迪許用鏡子放大了這種效應，小金屬球微弱的移動被鏡子反射到很遠的地方，放大了許多倍，這樣就能清晰的看到其移動的刻度，
這樣，他精確的計算出了引力常量：G=（6.754±0.041）×10N^-11·m^2/kg^2。這個值同現代值G=6.67259×10^11N·m^2/kg^2相差微小。
在此基礎上，卡文迪許計算出了地球的密度和質量，得到地球質量為5.977x10^24kg的結果，與現代精確值5.965x10^24千克基本吻合。
現代，科學家們對引力常量的研究和觀測越來越精準，2018年，中國羅俊團隊經過30年的努力，得出了世界上最精準的引力常量，誤差率小到萬分之一。
這樣地球的質量就越來越精準。
就是這樣，歡迎討論。
時空通訊專注於老百姓通俗的科學話題，感謝粉絲朋友們一直以來的關注支持與厚愛。
