Физики осуществили самое точное измерение силы гравитации

31 Августа 2018, Илья Хель 19

Сила гравитации может показаться сильной, если вам на ногу падает шар для боулинга, но на деле это самое слабое из фундаментальных взаимодействий. Сравните ее с электромагнетизмом: притяжения всей гравитации Земли не помешает вам прилепить магнитик на холодильник. Эта слабость невероятно усложняет измерение гравитации.

Группа ученых из Китая сообщает, что им удалось выполнить наиболее точное измерение силы гравитации — ньютоновской или универсальной гравитационной постоянной G. G описывает гравитационное притяжение между двумя объектами по их массам и расстоянию между ними. Численно она равна модулю силы тяготения, действующей на точечное тело единичной массы со стороны другого такого же тела, находящегося от него на единичном расстоянии. Новое измерение будет важным как для точнейших атомных часов, так и для изучения Вселенной, Земли и других наук, которые так или иначе завязаны на гравитации.


Величины, измеренные командой, «имеют минимальные неопределенности на текущий момент», говорится в работе, опубликованной в Nature.

Самое точное измерение гравитационной постоянной

Учитывая небольшую величину G, определить точное ее значение невероятно трудно, и согласованная Международным комитетом по данным для науки и техники (CODATA) величина намного менее точная, чем значения других численных величин, которые используют ученые. Сегодня ученые используют величину 0,0000000000667408. Но вычисление G в таком диапазоне будет сродни рисованию жирной кистью, в то время как константы в других экспериментах «рисуются» с помощью более тонких кистей.

В новом исследовании ученые осуществили два независимых расчета G, используя пару маятников в вакууме, по одному на каждое испытание. Каждый маятник раскачивается между парой массивных объектов, положения которых можно отрегулировать.

Маятники измеряют силу гравитации двумя путями. Во-первых, они измеряют разницу между тем, насколько быстро маятник раскачивается в «ближнем», или параллельном положении, по сравнению с «дальним» или горизонтальным положением. Также они измеряют, как меняется раскачивание маятника в зависимости от притяжения тестовых масс.

Очевидно, подобные эксперименты требуют сверхчувствительных детекторов и тщательно контролируемых установок для точного определения G. Кроме того, лаборатория находится в специальной комнате в пещере, что позволяет учитывать возможные последствия изменения температуры.

Ученым удалось сделать два измерения для методов, учитывающих время раскачивания и углового ускорения, соответственно, и они составили 6,674184 и 6,674484 сотни миллиардной доли (10-11). Измерения были точными, но по неизвестным причинам все равно разошлись между собой. Возможно, дело в струне, используемой для маятника.

Измерения принимаются? Расскажите в нашем чате в Телеграме.

Физики осуществили самое точное измерение силы гравитации

19 комментариев Оставить свой

  1. morxod

    Как же так, иное пространство или поле откуда забирают электрический ток, почему в зоне не работает магнитное поле, почему материя ливетирует.

  2. Dinosaur

    Не уверен в правильности самой сути эксперимента. В космосе, где сила гравитации является основополагающей, нет неподвижных тел. Все находиться в движении. Скорость движения тела в пространстве и скорость вращения тела возможно имеют влияние на гравитационные силы этого тела.

    • MASking

      Dinosaur, Согласен супер точно определить какую либо величину невозможно! Так как есть такой коэффициент из многих неизвестны который постоянно изменяется из за 4 измерения времени!
      В коэффициент может войти влияние луны, вращение земли вокруг своей оси, вокруг Солнца + вокруг центра галактики и тп.

  3. kirfoton

    Да, в википедии написано, что есть проблемы с точностью грав. постоянной. Точность примерно 0,01 % - маловато вроде, но это не имеет принципиального значения, так как неизменность величины самой постоянной измерена с гораздо большей точностью - не хуже миллиардной доли.

  4. macss

    Скорость движения Земли около 30 км/сек. Земля летит
    над поверхностью нашей Галактики на высоте около
    400 000 км. По поверхности Галактики двигаются волны
    "темной материи" под оболочкой Пространства/Времени.
    Эти волны образуются при движении Галактики по
    поверхности Метагалактики. Глядя на показания
    барометра, невозможно предугадать чем вызвано
    изменение давления Гравитационного поля в
    данном участке и в данное время!
    Выбор большой, Гравитационные поля;
    Луны, Земли, Солнца, Галактики, Метагалактики.
    Вдобавок всё это движется с огромными
    скоростями относительно друг друга.

    • Pulsar541

      macss, Вам надо срочно бежать получать шНобелевскую Премию Мира по Астрономии!

  5. Syber

    Неизвестная причина расхождения показаний - массивность тела немного меняется в зависимости от того, горизонтально или вертикально оно движется. В результате этого, если очень точно замерить кривую колебательного движения маятника, то можно будет заметить, что маятник будет двигаться не точно по синусоиде, а с микроскопическим отклонением от нее. Imho.

  6. amd212

    Закон Гука тоже приблизителен. Струна не однородна. Луна. Сейсмические вибрации континентальных плит ...
    Погрешность на погрешность дают погрешность.

  7. morxod

    Убеждение мои подтверждаются, люди зомбированы инопланетянами. Не кому не придёт в голову почему компас не показывает вниз N северу и почему не двигается на плаву воде магнит. Магнитного поля Земли некогда и не было вам так убили в голову ваша наука, несчастные зомби.

    • amd212

      morxod, Напесать зидесь своя адрис.
      Зомби прейти сйесть твая моск.
      Ж-)

      • morxod

        amd212, Вот, вот, написить ты умеешь этому научили. Этот тот кто утверждает что земля плоская.

  8. DV

    Сила может показаться сильной. Вот это слог!

  9. morxod

    1 сентября! Этот день для меня был особенным, как буто я вступал неизведанные дороги, где чудеса только начинались.

    • Dopamine

      morxod, Почему был?

      • morxod

        Dopamine, Набы кислороду вдоволь, да животу не проголодь, а все остальное втюхают.

  10. Sc-in

    Прошу прощение. Не понятно, эти измерения ( тем более с новой точностью ) дают постоянные значения или изменяются с течением времени или другими события воздействиями. Если последнее, то что мы измеряем.

    • deaddreams

      Sc-in, происходят уточнения, сужая неопределенность.

      • Sc-in

        deaddreams, Определена более точная сила притяжения в лабораторных условиях, в конкретной точке, заданном отрезке времени.
        Какие значения будут, с не меньшей точностью, если хотя бы эти три компонента будут другими?
        Ради чего производятся измерения? В первую ради сравнения и аналитики. В чем результат.

        • Sc-in

          Sc-in, Коррект, силы гравитации, а не притяжения.

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.