Гравітаційна постійна може бути скорегована

Одна з найменш точно визначених фізичних констант була виміряна знову — імовірно, з небувалою досі акуратністю. Але на практиці визначеності з її значенням стало ще менше…

Міжнародне бюро мір і ваг (Франція) заново виміряв гравітаційну постійну і виявило, що свіжі результати розходяться з даними останніх досліджень, що стосуються цієї фундаментальної фізичної константи.


Рис. 1. Одна з використаних експериментальних установок (фото T. Quinn).

Хоча вперше гравітаційну константу визначив ще Генрі Кавендіш (і сталося це приблизно 215 років тому), домогтися її точних значень виявилося нелегко. Гравітація в лабораторії значно слабкіше того ж електромагнетизму, і навіть невеликі сторонні флуктуації можуть спотворити результати вимірювань.

Сьогодні вчені застосовують два методу для перевірки модуля сили тяжіння, що діє на точкове тіло одиничної маси з боку іншого такого ж тіла, що знаходиться на одиничній відстані від нього.

  • Перший — це експеримент Кавендіша, тільки замість свічок у крутильних терезів використовуються лазери. Тут вимірюється гравітаційний вплив двох важких кульок на стрічку, що знаходиться посередині.
  • Другий варіант передбачає протистояння закручування, викликаному дією гравітації, за допомогою сервомеханізму. У ньому величина гравітаційної константи вимірюється по величині напруги, що прикладається до системи для компенсації закручування.

Французькі і англійські дослідники на чолі з Террі Куїном (Terry Quinn) спробували обидва підходи і усереднили кінцевий результат. Виявилося, що G = 6,67545(18)×10-11 м3•с–2•кг−1 при невизначеності в 27 частин на мільйон.

Це на 21 частина на мільйон менше результатів тієї ж групи, але отриманих у 2001 році, і на 241 частина на мільйон вище результатів, рекомендованих Комітетом з даних для науки і техніки (CODATA).

Словом, розбіжності викликають природні запитання. Як так вийшло? Дослідники не знають, але підозрюють, що справа в якусь помилку в експериментальній техніці. Причому помилку, що має неясну природу.

Якщо вона властива підсумками інших груп, а не зусиллям самих експериментаторів, то мова йде про істотному коригуванню однією з ключових фізичних сталих.

Інакше кажучи, потрібна незалежна перевірка свіжих результатів, і лише після цього можна буде говорити про те, яка величина ближче до істини.

Звіт про дослідження опублікований в журналі Physical Review Letters.

Підготовлено за матеріалами Phys.Org.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *