Il nostro pianeta, con le sue imponenti montagne, gli oceani estesi e l’esuberante biodiversità, si distingue per un peso notevole di circa 5,9722×10^24 kg, secondo gli esperti della NASA.
Per avere un’idea della grandezza di questa cifra, si potrebbe pensare alla Piramide di Chefren in Egitto, maestosa di per sé, e moltiplicarla per quasi 13 quadrilioni di volte. Ciò dimostra la magnificenza della Terra. Tuttavia, è interessante notare che la massa terrestre non rimane costante.
Variazioni minime si verificano a causa dell’accumulo di polvere spaziale e la perdita occasionale di gas atmosferico, influenzando leggermente la massa complessiva del pianeta, anche se questi cambiamenti sono troppo piccoli per avere un impatto significativo sulla scala cosmica.
La domanda sorge spontanea: come hanno fatto gli scienziati a determinare questa massa senza poterla “pesare” direttamente?
Risale al tempo di Isaac Newton, che ha enunciato il principio secondo cui ogni massa esercita un’attrazione gravitazionale su un’altra. Secondo questa legge, la forza gravitazionale (F) tra due corpi può essere calcolata usando le loro masse (m₁ e m₂), la distanza che li separa (r), e la costante gravitazionale (G), secondo la formula F=G((m₁*m₂)/r²).
Questo principio ha permesso agli scienziati di stimare la massa della Terra osservando quanto forte essa attrae oggetti sulla sua superficie. Tuttavia, un intoppo era rappresentato dall’incertezza sul valore di G, finché Henry Cavendish non è intervenuto nel 1797 con un esperimento ingegnoso che utilizzava un bilanciere di torsione. Questo dispositivo gli ha permesso di misurare la forza gravitazionale tra sfere di piombo e di determinare G, il cui valore attuale, leggermente modificato dal Data Committee dell’International Science Council, è di 6,67430 x 10^-11 m³ kg^-1 s^−2.
Grazie alla precisione ottenuta nella misurazione di G, gli scienziati sono stati in grado di calcolare con maggior precisione la massa della Terra. Nonostante ciò, esiste ancora un dibattito tra i fisici sui valori esatti dei decimali della massa terrestre, dato che ogni nuova misurazione di G può variare leggermente.
John West, dell’Università della California, San Diego, ha sottolineato l’importanza storica dell’esperimento di Cavendish, evidenziando come, nonostante il passare dei secoli, la tecnica del bilanciere di torsione rimanga uno strumento prezioso, testimoniando la longevità di alcuni metodi scientifici nonostante l’avanzamento tecnologico.
