О массе Солнца
Масса Солнца равна примерно 2·10³⁰ кг. «Два на десять в тридцатой степени килограммов». Это две тысячи миллиардов миллиардов миллиардов кг. Или 2 миллиона миллиардов триллионов тонн. Если точнее: 1,98892·10 ³⁰ кг. Это 332 940 масс планеты Земля.
Трудно представить (а то, что творится в космосе, вообще трудно представить), но в массе Солнца сосредоточено 99,866% массы Солнечной системы. То есть на всё остальное — планеты, кометы, пыль (а пыли у нас полно!) — приходится лишь 0,134% общей массы нашей "космической семьи".
При этом никакого веса у Солнца нет. Это понятие неприменимо к небесным телам. Нельзя сказать: «Солнце весит два на десять в тридцатой степени килограммов». Оно вообще не «весит». Вес — это сила, давящая на опору или растягивающая подвес. А Солнце — в невесомости, ни на какую опору не давит. Поэтому говорить можно только о массе Солнца.
И вот очень простой вопрос: такой простой, что еще лет 30 назад считалось, что на него ответит даже школьник 7 класса. На самом деле, конечно, не ответит… Итак, вопрос: а как же узнали массу Солнца? И массу Земли? Если их нельзя взвесить?
а их не взвешивают, их вычисляют. И человечество шло к тому, чтобы научиться вычислять массы небесных объектов, целых 2,5 тысячи лет.
Сейчас-то всё просто: чтобы вычислить массу Солнца, надо взять вот такую формулу (уточнённый закон Ньютона - Кеплера):
и всё в неё подставить: R - расстояние от Земли до Солнца, примерно 150 млн км, то есть 1,5 на 10 в одиннадцатой степени метров, Т - земной год в секундах, G - гравитационная постоянная. Подставили - и вот она, масса Солнца.
А вот как дошли до такой формулы? Сперва долго определялись с формой Земли и Солнца (да, это сферы, а не лепёшки, и поняли это ещё в Древней Греции); затем - что вокруг чего обращается (только в 1543 г. Коперник привел математические расчеты, показывающие, что именно Земля обращается вокруг Солнца, а не наоборот). Затем Кеплер в 1609 г. вывел законы движения планет, Галилей примерно в это же время сформулировал закон инерции - и на основании их трудов Ньютон в 1671 г. уточнил третий закон движения планет и сформулировал Закон всемирного тяготения... Отсюда и выводится та волшебная формула, из которой вычисляется масса любого небесного тела.
Но оставалась ещё одна вещь - гравитационная постоянная, Мировая константа. До её существования додумался Ньютон в 1671 г., но значение её определили лишь в 1798. Ещё позже уточнили (из наблюдений)расстояние от Земли до Солнца. И только после этого вычислили:
Масса Солнца равна "два на десять в тридцатой кг".
Кстати сказать, уточнённый закон Ньютона - Кеплера - единственный в астрофизике, с помощью которого можно напрямую, из наблюдений, определять массу объекта. А масса — этоважнейшая физическая величина. Она определяет практически все остальные характеристики небесных объектов...
Продолжение следует)
