A fizikusok olyan eszközt készítettek, amely pontosan méri a gravitációs állandót

A zürichi Svájci Szövetségi Technológiai Intézet kutatói új mérési módszert javasoltak

A Nature Physics folyóiratban megjelent tanulmányukban egy kísérletet mutattak bekét kölcsönhatásba lépő tárgy mozgásának mérése lézerrel.

A kísérleti elrendezés két párhuzamos gerendából áll, amelyek vákuumkamrákban vannak felfüggesztve.Az interferenciaforrások lehető legnagyobb mértékű kiküszöbölése érdekében a kutatók mérőeszközt telepítettek a svájci Alpokban található Furggels egykori erődjébe, amelyet bunkerként használtak a második világháború alatt. 

Kísérleti elrendezés. Kép: Jürg Dual/IMES/ETH Zürich

A kutatók rezgésbe hozták az egyik gerendát42 Hz frekvenciával. A gravitációs erők hatására a második rúd is elkezdett oszcillálni a pikométeres tartományban (a pikométer a méter egy trilliod része). A fizikusok lézeres eszközöket használtak az egyes nyalábok rezgésének mérésére. Ennek a dinamikus hatásnak a kiértékelése lehetővé tette a gravitációs állandó értékére vonatkozó következtetések levonását.

A gravitációs állandó (Newton-állandó, G) egy fizikai állandó, amely meghatározzaFelfedezték az univerzális gravitáció törvényét, amely ezt az állandót használjatöbb mint 300 évvel ezelőtt, de értékét nem lehet matematikailag kiszámítani, hanem csak mérni. 

A Newton-állandó mérésének nehézsége aza gravitáció nagyon gyenge és nehezen védhető. A kutatók szerint a két test közötti kölcsönhatások mérésével a világ összes többi testének hatását is méri. Úgy vélik, hogy ezt a helyzetet csak úgy lehet megoldani, ha minél többféle módszerrel meghatározzák a gravitációs állandót.

A kutatók szerint az első előzetesa vizsgálati eredmények nagy mérési hibát adnak. A kutatók által meghatározott érték 2,2%-kal haladja meg a Tudományos és Technológiai Adatok Bizottsága (CODATA) által jóváhagyott hivatalos adatot. A tudósok azonban véglegesítik módszerüket, és biztosak abban, hogy segít megtalálni a G pontosabb értékét.

Ezt a bizonytalanságot még jelentősen csökkenteni kell ahhoz, hogy megbízható értéket kapjunk.Már most is végzünk méréseket egy kissé módosított tesztbeállítással, hogy a G-állandó még pontosabban meghatározható legyen.Az első eredmények rendelkezésre állnak, de még nem tették közzé. 

Jürg Dual, az ETH Zürich gépészmérnöki és folyamatmérnöki professzora, a cikk társszerzője

Olvass tovább:

A tudósok "Pandora szelencéjét" találták a Föld belsejében: az onnan származó energia táplálja az életet a bolygón

A dinoszauruszokról szóló fő mítoszt megcáfolták: a tudósok megértették, hogyan vették át a hüllők a bolygót

350 millió évvel ezelőtt furcsa dolog történt a Földdel: befolyásolta a lakhatóságot