Pernahkah kita mengira berapa massa yang dimiliki bumi kita ini? Seperti pada artikel sebelumnya yang berjudul “Bagaimanakah Ilmuwan pada Zaman Dahulu Mengukur Bumi?”. Pada zaman dahulu belum ada teknologi yang mampu mendapatkan angka yang menyatakan massa bumi. Lalu, bagaimana para ilmuwan dapat memperoleh angka yang kita dapat saat ini? Tentu saja bukan dengan menggunakan neraca.

Newton pernah mengatakan bahwa jika kamu menggantungkan sebuah unting-unting dekat sebuah gunung, unting-unting itu akan miring sedikit ke arah gunung, ditarik baik oleh massa gunung maupun massa bumi. Jika selanjutnya kamu mengukur besar tarikan itu dan menghitung berat gunung—lebih tepat, massanya—kamu dapat menghitung harga dasar gravitasi dan juga berat atau massa bumi.

Rasanya mustahil mendapatkan angka yang sungguh akurat tanpa mengetahui kerapatan atau kepadatan aktual gunung itu. John Michell adalah seorang pemikir ilmiah besar tahun 1700an. Ia menemukan sifat gempa yang mirip gelombang, membuat teleskop, dan telah menduga keberadaan lubang hitam 200 tahun sebelum orang lain mana pun melakukanya—sebuah lompatan yang bahkan tidak mampu dilakukan oleh Newton.

Namun di antara segala yang berhasil dicapai oleh Michell, dia berhasil membuat sebuah mesin yang ia rancang dan ia bangun untuk mengukur berat bumi. Gagasan di balik mesin Michell adalah mengukur pengaruh gravitasi terhadap cara sebuah benda membentur dan dipantulkan oleh sebuah permukaan rata. Dari sini untuk pertama kali orang akan bisa mengukur gaya misterius yang dikenal sebagai tetapan gravitasi, yang kemudian dapat digunakan untuk memprakirakan massa bumi. mesin itu meliputi beban-beban pemberat, poros-poros, beban-beban penyeimbang, pendulum, dan kawat-kawat torsi. Komponen utama mesin ini adalah dua bola timbal seberat 175 kilogram.

Henry Cavendish

Sayangnya, John Michell meninggal sebelum ia berhasil melakukan eksperimen yang akan dengan akurat menimbang bumi. Gagasan dan perlengkapannya kemudian diwariskan kepada seorang ilmuwan London yang cemerlang tetapi pemalu bernama Henry Cavendish. Cavendish sekarang mencoba mengukur gravitasi di tingkat yang sangat presisi. 

Kata kunci di sini adalah ketelitian. Cavendish mengambil posisi di sebuah ruangan di sebelahnya dan melakukan pengamatannya menggunakan teropong yang diarahkan melalui sebuah lubang intip. Pekerjaan itu dilakukan dengan sangat cermat, meliputi 17 pengukuran halus yang saling berhubungan, yang secara keseluruhan memerlukan hampir satu tahun untuk menyelesaikannya. 

Ketika akhirnya ia menyelesaikan perhitungan-perhitungan, Cavendish mengumumkan bahwa berat bumi adalah enam miliar triliun ton lebih sedikit. Yang menarik, semua ini cuma menegaskan taksiran yang telah dibuat oleh Newton 110 tahun sebelumnya, tanpa eksperimen sama sekali. Taksiran terbaik saat ini untuk berat bumi adalah 5,9725 miliar triliun ton, hanya berselisih sekitar 1 persen dari temuan Cavendish. (1797) Henry Cavendish menggunakan mesin Michell untuk menimbang bumi dengan hasil enam miliar triliun ton. Hasilnya hanya meleset 1 persen—tidak buruk!

Referensi: 

[1] Bryson, Bill. 2003. A Really Short History of Nearly Everything MISTERI-MISTERI TENTANG RUANG DAN WAKTU.

[2] https://khedanta.wordpress.com/2011/08/24/unting-unting/

Diakses pada : Sabtu, 02 Mei 2020. Pukul 12:38

[3] https://www.indozone.id/fakta-dan-mitos/75sv7N/henry-cavendish-ahli-fisika-yang-dianggap-gila-karena-suka-menyendiri/read-all

Diakses pada : Sabtu, 02 Mei 2020. Pukul 12:46