โลก คือบ้านที่เราอาศัยอยู่ตั้งแต่ 4.6 พันล้านปีก่อน สิ่งมีชีวิตนับไม่ถ้วนได้เพิ่มจำนวนขึ้นที่นี่ ตั้งแต่กำเนิดมนุษย์ เราได้สำรวจความลับของโลกอย่างต่อเนื่อง ตั้งแต่สัตว์และพืชทั้งหมดบนโลกไปจนถึงองค์ประกอบต่างๆ จากจุลินทรีย์ไปจนถึงสิ่งมีชีวิตโบราณ ดูเหมือนว่าความลึกลับทั้งหมดบนโลกจะค่อยๆ คลี่คลายโดยพวกเรา
นอกจากนี้ ความลับของโลกเองก็ค่อยๆ คลี่คลายด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของมนุษย์ ภายใต้การคำนวณของนักวิทยาศาสตร์ มนุษย์รู้เวลาที่โลกถือกำเนิดขึ้น องค์ประกอบของโครงสร้าง โลก กระบวนการวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต และลักษณะของโลกในจักรวาล หลังจากที่มนุษย์เข้าสู่อวกาศ พวกเขาได้ถ่ายภาพจำนวนมากของจักรวาล
เมื่อเราเห็นว่าอวกาศเป็นเอกภพที่ว่างเปล่าและเทห์ฟากฟ้าลอยอยู่ เราอดไม่ได้ที่จะถามว่าทำไมโลกซึ่งมีน้ำหนัก 60 ล้านล้านตัน จึงลอยอยู่ในอวกาศและไม่ตกลงมา บนโลกทุกสิ่งจะตกลงสู่พื้นหากจับไม่แน่น และนกที่บินได้จะตกลงสู่พื้นหากถูกยิงด้วยปืนลูกซอง จนกระทั่งแอปเปิลสุกตกลงข้างไอแซก นิวตัน เขาเข้าใจแนวคิดของแรงโน้มถ่วง และอธิบายว่าปรากฏการณ์ที่ทุกสิ่งในโลกตกลงสู่พื้นผิวโลกนั้นเกิดจากแรงโน้มถ่วง
เพราะโลกมีแรงดึงดูด ทุกสิ่งจึงตกลง หากโลกสูญเสียแรงโน้มถ่วงในทันที ชั้นบรรยากาศที่ปกป้องเราอยู่ก็จะสลายไป และทุกสิ่งบนผิวโลกจะถูกโยนทิ้งจากการหมุนของโลก ทั้งสัตว์ พืช ตึกรามบ้านช่อง มนุษย์ หรือแม้แต่น้ำทะเลก็จะหายไปในจักรวาลทั้งหมด แล้วแรงโน้มถ่วงคืออะไร ทำไมโลกถึงมีแรงโน้มถ่วง ถ้าเราใช้แผนภาพโมเสกเราจะเห็นว่าแรงโน้มถ่วงของโลกคือความโค้งของกาลอวกาศที่เกิดจากมวลของมันเอง
โลกเป็นเหมือนลูกปัดแก้วที่ใส่ในฝ้าย ซึ่งได้เจาะรูเข้าไปในฝ้าย ดังนั้น ฝ้ายที่อยู่รอบๆ ลูกปัดแก้วจึงกลายเป็นรูปทรงกรวย และทุกอย่างที่อยู่ในระยะที่กำหนดจะเลื่อนเข้าหาลูกปัดแก้ว เนื่องจากโลกมีมวลที่หนักที่สุดในช่วงพื้นโลก และไม่มีแรงภายนอกที่สามารถต้านทานแรงที่ตกลงมาได้ ทุกสิ่งบนโลกจะถูกยึดเหนี่ยวด้วยแรงโน้มถ่วง ไอแซก นิวตันจึงกล่าวว่ามวลสร้างแรงดึงดูดในระบบสุริยะ
ดวงอาทิตย์ซึ่งมีมวลคิดเป็น 99.86เปอร์เซ็นต์ ของระบบสุริยะทั้งหมด เป็นลูกปัดแก้วที่หนักที่สุด ถ้าเปรียบดวงอาทิตย์กับโลกแล้ว เทห์ฟากฟ้าอื่นๆ ในระบบสุริยะก็เหมือนกับสิ่งมีชีวิตบนโลก มวลของดวงอาทิตย์ก่อให้เกิดแรงโน้มถ่วงมหาศาล ดึงดูดเทห์ฟากฟ้าทั้งหมดให้เคลื่อนที่ไปรอบๆ ทางช้างเผือกมีกาแล็กซีมากมายนับไม่ถ้วน เช่น ระบบสุริยะ แม้ว่าระบบสุริยะจะอยู่ห่างจากใจกลางทางช้างเผือก 26,000 ปีแสง
แต่มวลของทางช้างเผือกมีมวลประมาณ 800 พันล้านเท่าของดวงอาทิตย์ แม้ว่าระบบสุริยะจะมีขนาดใหญ่มากและอยู่ห่างจากทางช้างเผือกมาก แต่ก็ยังถือว่าทางช้างเผือกถูกดึงดูดอย่างแน่นหนา บางคนอาจถามว่าทำไมโลกถึงไม่เกาะกับดวงอาทิตย์ แต่การโคจรรอบดวงอาทิตย์เป็นไปได้ไหมว่าโลกเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ตลอดเวลาแต่เราไม่ทันสังเกต ในความเป็นจริง ไม่เพียงแต่โลกจะไม่เข้าใกล้ดวงอาทิตย์เท่านั้น
แต่ระบบสุริยะยังไม่เข้าใกล้ทางช้างเผือกด้วย เนื่องจากมีแรงที่ต้านแรงโน้มถ่วง ระยะห่างระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์จึงเกือบจะคงที่ มิฉะนั้น ภายใต้ผลกระทบต่อเนื่องของแรงโน้มถ่วง โลกคงจะหายไป หากคุณต้องการอธิบายว่าเหตุใดโลกจึงหมุนรอบดวงอาทิตย์ในวงโคจรคงที่ คุณสามารถใช้ปืนใหญ่ของไอแซก นิวตันเพื่ออธิบายได้ ปืนใหญ่ของไอแซก นิวตันเป็นการทดลองทางความคิดของไอแซก นิวตันนักฟิสิกส์ชื่อดัง
เขาใช้จินตนาการของเขาเพื่ออธิบายแหล่งพลังงานของการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ ไอแซก นิวตันตั้งสมมติฐานว่า ถ้ายิงปืนใหญ่จากภูเขาที่สูงมาก ลูกปืนใหญ่ควรจะเคลื่อนที่ออกจากพื้นโลกเป็นเส้นตรง หากไม่มีแรงดึงดูดและแรงดึง หากมีแรงโน้มถ่วง วิถีของโพรเจกไทล์จะเป็นรูปพาราโบลา ยิ่งความเร็วเริ่มต้นของโพรเจกไทล์เร็วเท่าใด เวลาบินเพื่อตกก็จะยิ่งนานขึ้น
ความเร็วเริ่มต้นของโพรเจกไทล์ก็จะยิ่งช้าลง และความเร็วตกก็จะยิ่งเร็วขึ้นเท่านั้น โพรเจกไทล์ที่ยิงออกไปจะเปลี่ยนตามแรงโน้มถ่วงจากแนวเส้นตรงที่ห่างจากโลกเป็นเส้นโค้งรอบโลก แต่เนื่องจากมันมีความเร็ว มันจึงไม่ตกและจะอยู่ในพื้นที่กำจัดแรงโน้มถ่วง ในเวลานี้ เปลือกจะหมุนวนรอบโลก ความเร็วที่ทำให้เปลือกหมุนรอบโลกโดยไม่ตกหรือบินออกไป คือความเร็วแรกของจักรวาล
หากความเร็วเริ่มต้นสูงเกินไป ลูกกระสุนปืนใหญ่จะโคจรเป็นวงรีรอบโลก หากความเร็วเริ่มต้นมากกว่า ลูกกระสุนปืนใหญ่ก็สามารถหนีจากแรงโน้มถ่วงได้อย่างสมบูรณ์ และบินออกไปในอวกาศได้ไกล ความเร็วที่สามารถแยกออกจากโลกได้คือความเร็วจักรวาลที่ 2 แต่หลังจากบินออกจากพื้นโลกแล้ว จะยังคงได้รับผลกระทบจากแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์
แต่ถ้าความเร็วนี้สามารถเร็วพอที่จะหักล้างแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์ ความเร็วนี้จะเป็นความเร็วจักรวาลที่ 3 กล่าวอีกนัยหนึ่ง หากนักวิทยาศาสตร์ต้องการส่งดาวเทียมเคลื่อนที่รอบโลก พวกเขาจะต้องวัดความเร็วแรกของเอกภพแรกอย่างแม่นยำ หากคุณต้องการส่งยานอวกาศไปสำรวจดาวอังคาร คุณต้องไปถึงความเร็วจักรวาลที่ 2 และถ้าคุณต้องการส่งยานสำรวจที่บินออกจากระบบสุริยะ คุณต้องไปถึงความเร็วจักรวาลที่ 3
หากยังจินตนาการได้ยาก ลองใช้ตัวอย่างเล็กๆ น้อยๆ จะง่ายกว่า หากคุณตกลงไปในหลุมขนาดใหญ่ที่มีทางลาดชัน และพยายามปีนขึ้นไปโดยตรง คุณจะตกลงไปในหลุมเนื่องจากแรงโน้มถ่วง หากคุณวิ่งไปรอบๆ ผนังด้านในของหลุมกรวย คุณจะหมุนวนขึ้นได้ แต่ถ้าคุณวิ่งช้าเกินไปคุณจะยังคงล้มลง และถ้าคุณวิ่งเร็วขึ้นแต่ยังไม่เพียงพอต่อแรงโน้มถ่วง
คุณจะยังคงหมุนเป็นวงกลมและไม่สามารถลุกขึ้นได้ ถ้าคุณวิ่งเร็วพอคุณจะวิ่งจากก้นบ่อออกไปด้านนอกได้ ทำไมดวงจันทร์จึงโคจรรอบโลก ทำไมโลกจึงโคจรรอบดวงอาทิตย์ ทำไมระบบสุริยะจึงโคจรรอบทางช้างเผือก ทั้งหมดเป็นเพราะพวกมันมีความเร็วในการเคลื่อนที่ที่สามารถหักล้างแรงโน้มถ่วงได้ ดังนั้น พวกมันจึงไม่บินออกจากเส้นทางที่กำลังเคลื่อนที่ และพวกมันก็ไม่ได้ถูกแรงโน้มถ่วงจำกัดไว้โดยสิ้นเชิง
เนื่องจากแรงโน้มถ่วงถูกควบคุมโดยมวลของวัตถุ เราจึงต้องทราบมวลของโลกก่อน จึงจะสามารถวัดค่าเฉพาะของความเร็วจักรวาลได้ มวลของโลกคำนวณอย่างไร กว่า 200 ปีที่แล้ว วิทยาศาสตร์ธรรมชาติของมนุษย์ได้พัฒนารากฐานบางอย่าง ในเวลานั้น ผู้คนได้รับรัศมีและพื้นที่ผิวโลกแล้วโดยการวัดและการคำนวณ และยังรู้ปริมาตรของโลกด้วยการคำนวณ แต่ไม่มีใครคำนวณมวลของโลกได้
เนื่องจากสูตรการคำนวณมวลในตอนนั้นเป็นเพียงความหนาแน่นคูณด้วยปริมาตรเท่านั้น แต่โครงสร้างของโลกซับซ้อนเกินไป และไม่สามารถทราบความหนาแน่นของโครงสร้างที่อยู่ลึกเข้าไปในแกนโลกได้ ดังนั้น หากต้องการทราบมวลของโลกก็ต้องหาวิธีใหม่ ไอแซก นิวตันผู้ค้นพบความโน้มถ่วงสากลทำให้ทุกคนมีความหวังสูง
ไอแซก นิวตันค้นพบว่าวัตถุใดๆ ทั้ง 2 ดึงดูดกัน และแรงโน้มถ่วงเป็นสัดส่วนกับผลคูณของมวลของวัตถุทั้ง 2 และแปรผกผันกับกำลัง 2 ของระยะห่างระหว่างจุดศูนย์กลาง ดังนั้น เขาจึงต้องการคำนวณมวลของโลกผ่านสูตรตัวเลข แต่มันล้มเหลว เนื่องจากไม่มีค่าแรงโน้มถ่วงระหว่างวัตถุทั้ง 2
หลังจากนั้นเบอร์เกอร์นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสได้ปีนขึ้นไปบนภูเขาสูง และใช้วิธีเส้นดิ่งเพื่อคำนวณแรงโน้มถ่วงระหว่างภูเขาสูงกับลูกตะกั่ว โดยตั้งใจว่าจะใช้ค่านี้เติมค่าที่ขาดหายไปในมโนทัศน์ของไอแซก นิวตัน จากนั้นคำนวณมวลของโลก แต่เนื่องจากแรงโน้มถ่วงระหว่างภูเขากับลูกตะกั่วนั้นน้อยเกินไป ลมและปัจจัยอื่นๆ ก็มีผลอย่างมากต่อผลลัพธ์ของข้อมูล ดังนั้น ความหวังในการวัดมวลของโลกจึงพังทลายลงอีกครั้ง
บทความที่น่าสนใจ : ธาตุ ทำไมอดีตวิศวกรของแอเรีย 51 ถึงบอกว่ามันเป็นวัสดุหลักของยูเอฟโอ
