Fiziķi ir radījuši ierīci gravitācijas konstantes precīzai mērīšanai

Pētnieki no ETH Cīrihes ir ierosinājuši jaunu mērīšanas veidu

gravitācijas konstante. Savā darbā, kas publicēts žurnālā Nature Physics, viņi iepazīstināja ar eksperimentu, lai, izmantojot lāzeru, izmērītu divu mijiedarbīgu objektu kustību.

Eksperimentālā iekārta sastāv no diviemparalēlas sijas, kas piekārtas vakuuma kamerās. Lai pēc iespējas novērstu traucējumu avotus, pētnieki uzstādīja mērierīci bijušajā Furgelsas cietoksnī, kas atrodas Šveices Alpos un tika izmantots kā bunkurs Otrā pasaules kara laikā. 

Eksperimentāla iestatīšana. Attēls: Jürg Dual/IMES/ETH Cīrihe

Pētnieki lika vibrēt vienam no stariemar frekvenci 42 Hz. Gravitācijas spēku ietekmē pikometra diapazonā sāka svārstīties arī otrs stienis (pikometrs ir viena triljonā daļa no metra). Fiziķi izmantoja lāzerierīces, lai izmērītu katra stara vibrācijas. Šī dinamiskā efekta novērtējums ļāva izdarīt secinājumus par gravitācijas konstantes vērtību.

Gravitācijas konstante (Ņūtona konstante, G)ir fiziska konstante, kas nosaka gravitācijas mijiedarbību. Universālās gravitācijas likums, kas izmanto šo konstanti, tika atklāts pirms vairāk nekā 300 gadiem, taču tā vērtību nevar aprēķināt matemātiski, bet var tikai izmērīt. 

Ņūtona konstantes mērīšanas grūtības ir tādasgravitācija ir ļoti vāja un grūti aizsargājama. Pētnieki saka, ka, mērot mijiedarbību starp diviem ķermeņiem, jūs novērtējat arī visu pārējo pasaules ķermeņu ietekmi. Viņi uzskata, ka vienīgais veids, kā atrisināt šo situāciju, ir gravitācijas konstantes noteikšana, izmantojot pēc iespējas dažādas metodes.

Pētnieki saka pirmo sākotnējotesta rezultāti dod lielu mērījumu kļūdu. Vērtība, ko pētnieki noteica ar savu iestatījumu, ir par 2,2% augstāka nekā Zinātnes un tehnoloģiju datu komitejas (CODATA) apstiprinātais oficiālais skaitlis. Taču zinātnieki pabeidz savu metodi un ir pārliecināti, ka tā palīdzēs atrast precīzāku G vērtību.

Šai nenoteiktībai joprojām ir jābūtievērojami samazināts, lai iegūtu ticamu vērtību. Mēs jau veicam mērījumus ar nedaudz pārveidotu testa iestatījumu, lai G konstanti varētu noteikt vēl precīzāk. Pirmie rezultāti ir pieejami, bet vēl nav publicēti. 

Jirgs Duāls, ETH Cīrihes mašīnbūves un procesu inženierijas profesors, darba līdzautors

Lasīt vairāk:

Zinātnieki ir atraduši "Pandoras lādi" Zemes zarnās: no turienes enerģija baro dzīvību uz planētas

Galvenais mīts par dinozauriem ir atspēkots: zinātnieki ir sapratuši, kā rāpuļi pārņēma planētu

Pirms 350 miljoniem gadu ar Zemi notika kaut kas dīvains: tas ietekmēja apdzīvojamību