“稱一稱”行星的重量

劉華瑜

在日常生活中，如果我們想知道一個(gè)物體的重量，我們會(huì)用各種秤來稱璧。那如果我們想知道一顆行星的重量，叉該怎么測(cè)量呢？沒有足夠大的秤能稱量行星，于是聰明的科學(xué)家想到了一個(gè)好方法：通過行星的引力計(jì)算行星重量。也就是說，科學(xué)家可以通過計(jì)算行星“拉”著周圍物體（如衛(wèi)星和宇宙色船）運(yùn)動(dòng)的引力，計(jì)算出行星的重量。因?yàn)樾行窃街兀υ酱蟆?/p>

行星的重量和它的引力有什么關(guān)系？

朋友們，當(dāng)我們站在秤上時(shí)，秤顯示出的數(shù)值實(shí)際上是地球作用在我們身上的引力大小。由于不同的行星重量不同，這就使得它們對(duì)周圍物體產(chǎn)生的引力不同，所以當(dāng)你在其他星球上稱重時(shí)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)自己的體重變了，是不是很神奇？！

如果把太陽系中的八大行星按照質(zhì)量從大到小的順序排列，它們依次為：木星、土星、海王星、天王星、地球、金星、火星和水星。

按照上面的規(guī)律，如果你在地球上重45千克，那么在重量最小的水星上你就只有約17千克。因?yàn)樗潜鹊厍蜉p得多，所以它作用在你身上的引力就比地球小很多。反過來，如果你來到了最重的行星——木星上，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)自己的體重一下飆升到約115千克！

科學(xué)家們?cè)鯓永靡τ?jì)算行星的重量？

其實(shí)，要計(jì)算一個(gè)行星的重量，科學(xué)家們只需要知道兩個(gè)量：周圍物體圍繞行星旋轉(zhuǎn)的時(shí)間和物體與行星間的距離。苜先，距離越近，引力越大。其次，行星周圍的物體繞著行星旋轉(zhuǎn)的時(shí)間和行星的重量以及物體與行星間的距離有關(guān)。知道了繞轉(zhuǎn)時(shí)間和距離之后，我們?cè)龠\(yùn)用物理學(xué)和數(shù)學(xué)的知識(shí)，就可以準(zhǔn)確地計(jì)算出不同行星的重量了。

科學(xué)家們?yōu)槭裁闯Ｕf“質(zhì)量”而不是“重量”

重量是個(gè)復(fù)雜的物理量，一個(gè)物體的重量與它的質(zhì)量和作用在它上面的重力大小有關(guān)，重力的大小還跟兩個(gè)物體之間的距離有關(guān)。這也是同一個(gè)物體在不同行星上重量不同的原因之一。

質(zhì)量是物體含有所有物質(zhì)的量，它是個(gè)不變的量，與物體的位置和所受的重力都無關(guān)。所以你在地球、金星或木星上的重量不同，但質(zhì)量卻是一樣的。在比較不同行星的過程中，有時(shí)質(zhì)量比重量更方便，所以科學(xué)家常用質(zhì)量來進(jìn)行衡量。

地球的質(zhì)量是多少？

地球的質(zhì)量大概是5 970 000 000 000 000 000 000 000千克，這可是個(gè)非常大的數(shù)字！大到我們已經(jīng)很難念出來……

那有沒有簡(jiǎn)便好記的表示方法？有！——那就是指數(shù)。我們可以用一種簡(jiǎn)單的方法來表示這一大串?dāng)?shù)字：5.97×l0²⁴千克。10的右上角那個(gè)小數(shù)字“24”就叫作指數(shù)，它表示10這個(gè)數(shù)字連續(xù)乘了24次，大家看，就是這樣：5.97×10×10×10×10×10×10×10×10×10×10×10×10×10×10×10×10×10×10×10×10×10×10×10×lo。

太陽系中其他行星的質(zhì)量是多少呢？

讀過本篇文章，相信大家隊(duì)后不會(huì)再杷重量和質(zhì)量混淆？重量除了跟天體本身的質(zhì)量有關(guān)，還與受到的引力大小有關(guān)，而質(zhì)量就是組成天體的諸多物質(zhì)和元素的分量總和。隊(duì)后如果有入問你體重多少，你也可以考考他，問的是你的質(zhì)量還是重量呢？