I fisici hanno creato un dispositivo per misurare con precisione la costante gravitazionale

I ricercatori dell'ETH di Zurigo hanno proposto un nuovo modo di misurare

costante gravitazionale. Nel loro lavoro, pubblicato sulla rivista Nature Physics, hanno presentato un esperimento per misurare il movimento di due oggetti interagenti utilizzando un laser.

Il setup sperimentale è composto da duetravi parallele sospese in camere a vuoto. Per eliminare il più possibile le fonti di interferenza, i ricercatori hanno installato un dispositivo di misurazione nell'ex fortezza di Furggels, situata nelle Alpi svizzere e utilizzata come bunker durante la seconda guerra mondiale. 

Setup sperimentale. Immagine: Jürg Dual/IMES/ETH Zurigo

I ricercatori hanno fatto vibrare uno dei raggicon una frequenza di 42 Hz. Sotto l'influenza delle forze gravitazionali, anche la seconda asta iniziò a oscillare nella gamma del picometro (un picometro è un trilionesimo di metro). I fisici hanno utilizzato dispositivi laser per misurare le vibrazioni di ciascuno dei raggi. La valutazione di questo effetto dinamico ha permesso di trarre conclusioni sul valore della costante gravitazionale.

Costante gravitazionale (costante di Newton, G)è una costante fisica che determina le interazioni gravitazionali. La legge di gravitazione universale, che utilizza questa costante, è stata scoperta più di 300 anni fa, ma il suo valore non può essere calcolato matematicamente, ma solo misurato. 

La difficoltà nel misurare la costante di Newton è questala gravità è molto debole e difficile da schermare. Misurando le interazioni tra due corpi, stai anche misurando l'influenza di tutti gli altri corpi del mondo, affermano i ricercatori. Credono che l'unico modo per risolvere questa situazione sia determinare la costante gravitazionale usando quanti più metodi possibili.

I ricercatori dicono il primo preliminarei risultati del test danno un errore di misura elevato. Il valore che i ricercatori hanno determinato con la loro configurazione è superiore del 2,2% rispetto alla cifra ufficiale approvata dal Committee on Data for Science and Technology (CODATA). Ma gli scienziati stanno finalizzando il loro metodo e sono fiduciosi che aiuterà a trovare un valore più accurato di G.

Questa incertezza deve essere ancora lìsignificativamente ridotto per ottenere un valore affidabile. Stiamo già effettuando misurazioni con una configurazione di prova leggermente modificata in modo che la costante G possa essere determinata in modo ancora più accurato. I primi risultati sono disponibili, ma non ancora pubblicati. 

Jürg Dual, professore di ingegneria meccanica e ingegneria di processo all'ETH di Zurigo, coautore dell'articolo

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