Физиците създадоха устройство за точно измерване на гравитационната константа

Изследователи от ETH Zurich предложиха нов начин за измерване

гравитационна константа. В своята работа, публикувана в списанието Nature Physics, те представиха експеримент за измерване на движението на два взаимодействащи обекта с помощта на лазер.

Експерименталната постановка се състои от двеуспоредни греди, окачени във вакуумни камери. За да елиминират възможно най-много източниците на смущения, изследователите инсталираха измервателно устройство в бившата крепост Фургелс, разположена в швейцарските Алпи и използвана като бункер по време на Втората световна война. 

Експериментална настройка. Изображение: Jürg Dual/IMES/ETH Zürich

Изследователите накарали един от лъчите да вибрирас честота 42 Hz. Под въздействието на гравитационните сили вторият прът също започна да трепти в диапазона на пикометъра (пикометърът е една трилионна от метъра). Физиците са използвали лазерни устройства за измерване на вибрациите на всеки от лъчите. Оценката на този динамичен ефект позволи да се направят изводи за стойността на гравитационната константа.

Гравитационна константа (константа на Нютон, G)е физическа константа, която определя гравитационните взаимодействия. Законът за всемирното притегляне, който използва тази константа, е открит преди повече от 300 години, но стойността му не може да бъде изчислена математически, а може само да бъде измерена. 

Трудността при измерването на константата на Нютон е следнатагравитацията е много слаба и трудно се предпазва. Измервайки взаимодействията между две тела, вие също така измервате влиянието на всички други тела в света, казват изследователите. Те вярват, че единственият начин да се разреши тази ситуация е да се определи гравитационната константа, като се използват възможно най-много различни методи.

Изследователите казват, че първата предварителнарезултатите от теста дават висока грешка при измерване. Стойността, определена от изследователите с тяхната настройка, е с 2,2% по-висока от официалната цифра, одобрена от Комитета по данни за наука и технологии (CODATA). Но учените финализират своя метод и са уверени, че той ще помогне да се намери по-точна стойност на G.

Тази несигурност все още трябва да съществувазначително намалени, за да се получи надеждна стойност. Вече извършваме измервания с леко модифицирана тестова настройка, така че константата G да може да бъде определена още по-точно. Първите резултати са налични, но все още не са публикувани. 

Юрг Дуал, професор по машинно инженерство и процесно инженерство в ETH Zurich, съавтор на статията

Прочетете още:

Учени откриха "кутия на Пандора" в недрата на Земята: енергията оттам захранва живота на планетата

Основният мит за динозаврите е опроверган: учените разбраха как влечугите превзеха планетата

Преди 350 милиона години на Земята се случи нещо странно: това повлия на обитаемостта