5.14 Un diagrama simplificado del aparato utilizado por Cavendish para verificar la ley de la gravitación universal para objetos pequeños y medir la constante gravitatoria G.
La gravitación, por lo tanto, se extiende sobre distancias enormes. Pero si hay una fuerza entre cualquier par de objetos, deberíamos ser capaces de medir la fuerza entre nuestros propios objetos. En lugar de tener que observar estrellas que giran una alrededor de la otra, ¿por qué no tomar una bola de plomo y una canica y observar cómo la canica va hacia la bola de plomo? La dificultad de este experimento, cuando se hace de una forma tan simple, es la propia debilidad o delicadeza de la fuerza. Debe hacerse con extremo cuidado, lo que significa cubrir el aparato para mantenerlo al abrigo del aire, estar seguros de que no está eléctricamente cargado, y cosas parecidas; entonces puede medirse la fuerza. Fue medida por primera vez por Cavendish con un aparato que se muestra esquemáticamente en la figura 5.14.
5.14 Un diagrama simplificado del aparato utilizado por Cavendish para verificar la ley de la gravitación universal para objetos pequeños y medir la constante gravitatoria G.
Esto mostró por primera vez la fuerza directa entre dos bolas grandes y fijas de plomo y dos bolas más pequeñas de plomo situadas en los extremos de un brazo sustentado por un hilo muy fino, llamado hilo de torsión. Midiendo cuánto se retuerce el hilo, uno puede medir la intensidad de la fuerza, verificar que es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia y determinar su intensidad. Así, uno puede determinar de forma precisa el coeficiente G en la fórmula
Todas las masas y distancias son conocidas. Ustedes pensarán: «Ya lo conocíamos para la Tierra». Pero lo cierto es que no conocíamos la masa de la Tierra. Obteniendo G a partir de este experimento y conociendo con qué fuerza atrae la Tierra, ¡podemos saber indirectamente cuál es la masa de la Tierra! Este experimento se denominó «pesar la Tierra». Cavendish afirmó que él estaba pesando la Tierra, pero lo que estaba midiendo era el coeficiente G de la ley de la gravedad. Esta es la única manera en que puede determinarse la masa de la Tierra. G resulta ser
Es difícil exagerar la importancia del efecto producido en la historia de la ciencia por este gran éxito de la teoría de la gravitación. Comparemos la confusión, la falta de confianza, el conocimiento incompleto que prevalecía en épocas anteriores, cuando había debates y paradojas interminables, con la claridad y simplicidad de esta ley: este hecho según el cual hay una regla tan simple que gobierna todas las lunas, los planetas y las estrellas; y además, ¡que el hombre pudo entenderla y deducir cómo deberían moverse los planetas! Esta fue la razón del éxito de las ciencias en los años siguientes, pues hizo concebir esperanzas de que los otros fenómenos del mundo podrían tener también leyes tan hermosamente simples.