우리가 살고 있는 지구의 무게를 측정할 수 있나요?

Question

그냥 불현듯 지구본을 바라보고 있는데 든 생각입니다. 모든 존재하는 것에는 무게라는게 있을텐데 지금 우리가 살고 있는 지구의 무게도 측정할 수 있나요?

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

네, 지구의 무게를 측정할 수 있습니다. 하지만 지구의 무게를 직접 측정하는 것은 불가능합니다. 이유는 지구가 이미 우주공간에서 떠있고 중력의 영향을 받고 있기 때문입니다.

하지만, 지구의 질량은 측정할 수 있습니다. 지구의 질량을 측정하는 방법 중 하나는 지구의 중력을 이용하는 것입니다. 지구의 중력은 지구의 질량과 반비례하기 때문에, 지구의 중력을 측정하면 지구의 질량을 알아낼 수 있습니다.

지구의 질량을 정확히 측정하기 위해서는 매우 정교한 실험과 장비가 필요합니다. 현재까지 지구의 질량을 정확히 측정한 것은 아니지만, 근사값으로는 대략 5,970,000,000,000,000,000,000 킬로그램 정도이며, 이는 지구의 질량을 나타내는 '지구질량상수'로 알려져 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 형성민 과학전문가입니다.

지구의 무게는 지구의 질량에 의해 결정됩니다. 질량은 물체의 무게와 관련이 있으며, 중력은 두 물체 간의 상호작용으로 작용합니다. 지구의 중력은 지구의 질량에 의해 생성되며, 이 중력은 지구 위에 있는 모든 물체에 작용합니다. 따라서, 지구의 중력을 측정하고 중력 상수를 알면, 중력과 물체의 질량 사이의 관계를 이용하여 대략적인 지구의 질량을 구할 수 있습니다. 이를 바탕으로 지구의 무게를 추정할 수 있습니다.

Answer 3

안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.

뉴턴은 지구의 밀도가 물의 밀도의 대략 5~6배라는 가정을 통해 부피를 30%가량 작게 계산하여, 지구질량의 값을 (4.2±0.5)×1024 kg으로 계산했다. 18세기부터 만유인력의 법칙에서 유도되는 중력 상수를 통해 지구의 질량을 간접적으로 측정할 수 있게 되었다.

Answer 4

안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.

거의 대부분의 경우 케플러 제 3법칙의 MT^2∝r^3
식을 이용합니다.(M은 질량, T는 공전 주기, r은 공전 반경)
즉, 블랙홀이든 태양이든 그 주변을 도는 행성 또는 다른 천체가 있을 때,
주기와 공전궤도 반경을 알면 질량을 구할 수 있게 되는 것이죠.
달이나 지구, 또는 이외의 행성들은 직접 인공위성을 보내 공전시켜서 질량을 구하는 것이 가장 정확한 방법이고요.
이외의 방법으로는 천체의 대략적인 크기와 물질 조성을 알고 있을 때, 질량을 추정하는 방법도 있고.
암흑물질이나 은하단과 같은 거대 규모 천체의 경우에는 중력렌즈 효과를 통해서 질량을 구할 수도 있습니다.
또는 항성의 경우에 광도, 스펙트럼 등으로 직접 별의 내부를 모델링하여 질량을 추정하는 전문적이고 복잡한 방법도 있습니다. 주변을 도는 쌍성이나 다른 천체가 없을 경우 사용할 수 있는 방법이죠.