量子論・素粒子論は超・難しいのでおいといて(笑) ニュートン力学でアーーソーブ。
とは言うものの例えば高校物理でF = m g = G M・m/R^2 って式から地球半径、地球質量、重力定数を使って g = 9.8 を出すとしよう。
これの精度を上げるにはどうするか。そもそも地球は真球ではない。半径がある程度は変わる。さらに重力定数の精度ってどれだけだ・・・・ これが一番効くか。
上の計算ではなくて世界の至るところで落下の実験をしてだな、そこでgの測定値を出すというのはどうだ。。。 これは既に実施されたろうと想像する。
上の簡単な式は自転の影響を考慮してないし。遠心力、太陽による引力、月による引力などを考慮すると実験をする場合も日時が大事だ。太陽の位置、月の位置、緯度も考慮せねば。。。
というわけでgの値ってどのぐらいのバラツキなんだろな。
って考えると脱・高校物理になるぞ。多分。
真球であるとしてgの値が緯度によってどのぐらい変わるかは単純な計算で出るだろ。
うーむ。
その次に太陽の影響、月の影響も考えよう。。。。。
計算するツールはいくつかあるぞ。
電卓、wxMaxima、Excel, Python + matplotlib(グラフ用)、うむうむ。
でも面倒だから先人がやっとるだろと思うので探す。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9C%B0%E7%90%83%E3%81%AE%E9%87%8D%E5%8A%9B
ここ読んだら自分でやる気なくした(笑)
https://www.an.shimadzu.co.jp/balance/hiroba/bean/bean06.htm
国内での測定例である。測定機器メーカーだからなあ。流石である。なんちて。ノーベル賞もだしたからなあ、この会社。うーーむむむ。仕組みは知らないが。
てなわけで先ずは先人の努力・結果をなぞってみることにするだす。
まあ数式が出てきたら自分のPCで計算するぐらいはした方がいいかもだな。
たまにはwxMaxima, Excelを使おうぜ・・・・・・
グラフ作成機能付き高給電卓なんですぜ。
そう言えば科学技術の90%はExcelで出来る・・・うろ覚え・・・・という主張の本とサイトがあったなあという気がする。