Ученые разработали новый способ измерения вечно неуловимой гравитационной постоянной
Команда физиков использовала пару вибрирующих стержней для измерения гравитационной постоянной с невероятной точностью.
Несмотря на то, что новый метод имеет относительно высокую неопределенность, они надеются, что будущие усовершенствования обеспечат новый путь. чтобы определить эту неуловимую постоянную.
Гравитационная постоянная, обозначаемая как G, является фундаментальным строительным блоком нашего понимания гравитации. Исаак Ньютон впервые ввел константу в свои уравнения, когда разработал свою универсальную теорию гравитации более 300 лет назад.
Постоянная говорит нам о фундаментальной силе гравитации или силе гравитационного притяжения между двумя объектами. определенное расстояние друг от друга и с заданными массами.
Мы не можем вычислить значение этой константы из какой-либо теории. Мы можем обнаружить ее только с помощью измерений и экспериментов.
Но, поскольку гравитация является самой слабой из сил, наши знания о значении гравитационной постоянной относительно неточны.
» Единственный вариант разрешения этой ситуации — измерить гравитационную постоянную с помощью как можно большего количества различных методов», — объясняет Юрг Дюал, профессор кафедры машиностроения и технологического проектирования Швейцарской высшей технической школы Цюриха. Дуал возглавил команду, разработавшую новый метод измерения гравитационной постоянной.
Дуал и его команда начали с подвешенного металлического стержня. Затем они вибрировали стержень и измеряли, насколько сильно вибрировал соседний стержень. Две полоски не соприкасались. Вместо этого, когда первый стержень вибрировал, он излучал гравитационные волны, которые приводили в движение другой стержень.
(ETH Zurich)
Вверху: оранжевый стержень вибрирует, что вызывает синий стержень для перемещения за счет гравитационных сил. Четыре лазерных устройства обнаруживают крошечные движения стержней, их пути обозначены оранжевыми пунктирными линиями.
Это новый способ измерения гравитационной постоянной, основанный на динамической системе, а не на статический.
В статических системах вам также приходится бороться с гравитационным влиянием буквально всего остального во Вселенной. С динамической системой физики могли гораздо лучше изолировать свои измерения.
Измерение гравитационной постоянной, полученное командой, примерно на 2,2 процента выше принятого в настоящее время значения, но оно имеет большую неопределенность.
«Чтобы получить надежное значение, нам все еще нужно значительно уменьшить эту неопределенность. Мы уже проводим измерения с немного измененной экспериментальной установкой, чтобы мы могли определить константу с еще большей точностью», — пояснил Дуал.
Дуал и его команда надеются, что новая методика окупится, обеспечив полностью независимое измерение гравитационной постоянной. Улучшенное измерение поможет физикам понять все, от гравитационных волн, излучаемых далекими черными дырами, до фундаментальной природы самой гравитации.
Эта статья была первоначально опубликована Universe Today. Прочтите исходную статью.
