Onderzoekers van ETH Zürich hebben een nieuwe manier van meten voorgesteld
De experimentele opstelling bestaat uit tweeparallelle balken opgehangen in vacuümkamers. Om interferentiebronnen zoveel mogelijk te elimineren, installeerden de onderzoekers een meetapparaat in het voormalige fort Furggels, gelegen in de Zwitserse Alpen en gebruikt als bunker tijdens de Tweede Wereldoorlog.
Experimentele opstelling. Afbeelding: Jürg Dual/IMES/ETH Zürich
De onderzoekers lieten een van de stralen trillenmet een frequentie van 42 Hz. Onder invloed van zwaartekracht begon ook de tweede staaf te oscilleren in het picometerbereik (een picometer is een biljoenste van een meter). De natuurkundigen gebruikten laserapparatuur om de trillingen van elk van de bundels te meten. De evaluatie van dit dynamische effect maakte het mogelijk om conclusies te trekken over de waarde van de zwaartekrachtconstante.
Zwaartekrachtconstante (constante van Newton, G)is een fysieke constante die zwaartekrachtinteracties bepaalt. De wet van de universele zwaartekracht, die deze constante gebruikt, werd meer dan 300 jaar geleden ontdekt, maar de waarde ervan kan niet wiskundig worden berekend, maar kan alleen worden gemeten.
De moeilijkheid bij het meten van de constante van Newton is dat:zwaartekracht is erg zwak en moeilijk af te schermen. Door de interacties tussen twee lichamen te meten, meet je ook de invloed van alle andere lichamen in de wereld, zeggen de onderzoekers. Ze geloven dat de enige manier om deze situatie op te lossen is om de zwaartekrachtconstante te bepalen met behulp van zoveel mogelijk verschillende methoden.
Onderzoekers zeggen de eerste voorlopigetestresultaten geven een hoge meetfout. De waarde die de onderzoekers met hun opstelling bepaalden, ligt 2,2% hoger dan het officiële cijfer dat is goedgekeurd door de Committee on Data for Science and Technology (CODATA). Maar wetenschappers zijn bezig met het afronden van hun methode en zijn ervan overtuigd dat het zal helpen om een nauwkeurigere waarde van G te vinden.
Deze onzekerheid moet er nog steeds zijnaanzienlijk verminderd om een betrouwbare waarde te verkrijgen. We voeren al metingen uit met een iets aangepaste testopstelling zodat de G-constante nog nauwkeuriger kan worden bepaald. De eerste resultaten zijn beschikbaar, maar nog niet gepubliceerd.
Jürg Dual, hoogleraar werktuigbouwkunde en procestechniek aan de ETH Zürich, co-auteur van het artikel
Lees verder:
Wetenschappers hebben een "doos van Pandora" gevonden in de ingewanden van de aarde: de energie van daaruit voedt het leven op de planeet
De belangrijkste mythe over dinosaurussen is weerlegd: wetenschappers hebben begrepen hoe reptielen de planeet hebben overgenomen
350 miljoen jaar geleden gebeurde er iets vreemds met de aarde: het beïnvloedde de bewoonbaarheid