Fizičari su stvorili uređaj za precizno mjerenje gravitacijske konstante

Istraživači s ETH Zurich predložili su novi način mjerenja

gravitacijska konstanta. U svom radu, objavljenom u časopisu Nature Physics, predstavili su eksperiment za mjerenje gibanja dva objekta u interakciji pomoću lasera.

Eksperimentalna postavka sastoji se od dvaparalelne grede ovješene u vakuumskim komorama. Kako bi u što većoj mjeri eliminirali izvore smetnji, istraživači su postavili mjerni uređaj u bivšu tvrđavu Furggels, koja se nalazila u švicarskim Alpama i korištena kao bunker tijekom Drugog svjetskog rata. 

Eksperimentalna postavka. Slika: Jürg Dual/IMES/ETH Zürich

Istraživači su učinili da jedna od greda vibriras frekvencijom od 42 Hz. Pod utjecajem gravitacijskih sila i drugi štap je počeo oscilirati u pikometarskom području (pikometar je trilijunti dio metra). Fizičari su koristili laserske uređaje za mjerenje vibracija svake od zraka. Procjena ovog dinamičkog učinka omogućila je izvlačenje zaključaka o vrijednosti gravitacijske konstante.

Gravitacijska konstanta (Newtonova konstanta, G)je fizikalna konstanta koja određuje gravitacijske interakcije. Zakon univerzalne gravitacije, koji koristi tu konstantu, otkriven je prije više od 300 godina, ali se njegova vrijednost ne može matematički izračunati, već samo izmjeriti. 

Poteškoća u mjerenju Newtonove konstante je tagravitacija je vrlo slaba i teško ju je zaštititi. Mjerenjem interakcija između dvaju tijela, mjerite i utjecaj svih ostalih tijela na svijetu, kažu istraživači. Oni vjeruju da je jedini način da se riješi ova situacija određivanje gravitacijske konstante korištenjem što više različitih metoda.

Istraživači kažu prvi preliminarnirezultati ispitivanja daju veliku grešku mjerenja. Vrijednost koju su istraživači odredili svojim postavkama je 2,2% veća od službene brojke koju je odobrio Odbor za podatke za znanost i tehnologiju (CODATA). Ali znanstvenici dovršavaju svoju metodu i uvjereni su da će pomoći u pronalaženju točnije vrijednosti G.

Ova neizvjesnost mora još uvijek biti prisutnaznačajno smanjena kako bi se dobila pouzdana vrijednost. Već provodimo mjerenja s malo izmijenjenom postavkom testa kako bi se konstanta G mogla još točnije odrediti. Prvi rezultati su dostupni, ali još nisu objavljeni. 

Jürg Dual, profesor strojarstva i procesnog inženjerstva na ETH Zurich, koautor rada

Čitaj više:

Znanstvenici su pronašli "Pandorinu kutiju" u utrobi Zemlje: energija iz nje hrani život na planeti

Glavni mit o dinosaurima je opovrgnut: znanstvenici su shvatili kako su gmazovi zauzeli planet

Prije 350 milijuna godina Zemlji se dogodilo nešto čudno: utjecalo je na nastanjivost