지구의 질량은 어떻게 알아냈을까?

지구의 질량을 알려면 먼저 만유인력 상수 G 를 알아야 합니다. 땅 위 중력 가속도 g 와 지구 반지름 R 은 잴 수 있으니, G 만 알면 M = g·R² ÷ G 로 지구 질량이 나옵니다.

1798 년 헨리 캐번디시는 비틀림 저울로 납공 사이의 아주 작은 끌림을 쟀습니다. NIST 연구자들은 그가 잰 것이 G 자체가 아니라 논문 제목대로 «지구의 평균 밀도» 였다고 설명하는데, 평균 밀도에 지구 부피를 곱하면 바로 질량이 됩니다.

시뮬레이터는 막대가 흔들리다 멈출 각(0.176°)에서 G 를 6.73×10⁻¹¹ m³/(kg·s²) 로 구하고, 그 G 로 지구 질량 5.92×10²⁴ kg 을 냅니다. 어림 식이라 G 가 오늘의 값(6.674 30×10⁻¹¹, CODATA 2022)보다 약 0.8 % 크게 나와, NASA 가 적은 5.9722×10²⁴ kg 보다 조금 작습니다.

NASA 자료표의 지구 평균 밀도 5,513 kg/m³ 에 평균 반지름 6,371 km 로 구한 지구 부피를 곱해도 약 5.97×10²⁴ kg 이 나옵니다.