Ερευνητές από το ETH της Ζυρίχης έχουν προτείνει έναν νέο τρόπο μέτρησης
Η πειραματική διάταξη αποτελείται από δύοπαράλληλες δοκοί αναρτημένες σε θαλάμους κενού. Για να εξαλείψουν όσο το δυνατόν περισσότερο τις πηγές παρεμβολών, οι ερευνητές εγκατέστησαν μια συσκευή μέτρησης στο πρώην φρούριο Furggels, που βρίσκεται στις Ελβετικές Άλπεις και χρησιμοποιήθηκε ως καταφύγιο κατά τη διάρκεια του Β' Παγκοσμίου Πολέμου.
Πειραματική ρύθμιση. Εικόνα: Jürg Dual/IMES/ETH Zürich
Οι ερευνητές έκαναν μια από τις δέσμες να δονείταιμε συχνότητα 42 Hz. Υπό την επίδραση των βαρυτικών δυνάμεων, η δεύτερη ράβδος άρχισε επίσης να ταλαντώνεται στην περιοχή του πικομέτρου (ένα πικόμετρο είναι ένα τρισεκατομμυριοστό του μέτρου). Οι φυσικοί χρησιμοποίησαν συσκευές λέιζερ για να μετρήσουν τις δονήσεις κάθε δέσμης. Η αξιολόγηση αυτού του δυναμικού φαινομένου κατέστησε δυνατή την εξαγωγή συμπερασμάτων σχετικά με την τιμή της βαρυτικής σταθεράς.
Βαρυτική σταθερά (σταθερά του Νεύτωνα, G)είναι μια φυσική σταθερά που καθορίζει τις βαρυτικές αλληλεπιδράσεις. Ο νόμος της παγκόσμιας έλξης, που χρησιμοποιεί αυτή τη σταθερά, ανακαλύφθηκε πριν από περισσότερα από 300 χρόνια, αλλά η τιμή του δεν μπορεί να υπολογιστεί μαθηματικά, αλλά μπορεί μόνο να μετρηθεί.
Η δυσκολία στη μέτρηση της σταθεράς του Νεύτωνα είναι αυτήΗ βαρύτητα είναι πολύ αδύναμη και δύσκολο να θωρακιστεί. Μετρώντας τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ δύο σωμάτων, μετράτε επίσης την επιρροή όλων των άλλων σωμάτων στον κόσμο, λένε οι ερευνητές. Πιστεύουν ότι ο μόνος τρόπος για να επιλυθεί αυτή η κατάσταση είναι να προσδιοριστεί η σταθερά της βαρύτητας χρησιμοποιώντας όσο το δυνατόν περισσότερες διαφορετικές μεθόδους.
Οι ερευνητές λένε τα πρώτα προκαταρκτικάτα αποτελέσματα της δοκιμής δίνουν υψηλό σφάλμα μέτρησης. Η τιμή που προσδιόρισαν οι ερευνητές με τη διάταξή τους είναι 2,2% υψηλότερη από την επίσημη τιμή που εγκρίθηκε από την Επιτροπή Δεδομένων για την Επιστήμη και την Τεχνολογία (CODATA). Αλλά οι επιστήμονες ολοκληρώνουν τη μέθοδό τους και είναι βέβαιοι ότι θα βοηθήσει να βρεθεί μια πιο ακριβής τιμή του G.
Αυτή η αβεβαιότητα πρέπει να υπάρχει ακόμαμειωθεί σημαντικά για να ληφθεί αξιόπιστη τιμή. Πραγματοποιούμε ήδη μετρήσεις με μια ελαφρώς τροποποιημένη ρύθμιση δοκιμής, ώστε η σταθερά G να μπορεί να προσδιοριστεί με μεγαλύτερη ακρίβεια. Τα πρώτα αποτελέσματα είναι διαθέσιμα, αλλά δεν έχουν δημοσιευθεί ακόμη.
Jürg Dual, Καθηγητής Μηχανολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Διεργασιών στο ETH Zurich, συν-συγγραφέας της εργασίας
Διαβάστε περισσότερα:
Οι επιστήμονες βρήκαν ένα «κουτί της Πανδώρας» στα έγκατα της Γης: η ενέργεια από εκεί τροφοδοτεί τη ζωή στον πλανήτη
Ο κύριος μύθος για τους δεινόσαυρους διαψεύστηκε: οι επιστήμονες κατάλαβαν πώς τα ερπετά κυρίευσαν τον πλανήτη
Πριν από 350 εκατομμύρια χρόνια, κάτι περίεργο συνέβη στη Γη: επηρέασε την κατοικησιμότητα