Gravitační síla se může zdát silná, když vám bowlingová koule zasáhne nohu, ale ve skutečnosti je to nejslabší ze základních interakcí. Porovnejte to s elektromagnetismem: přitažlivost celé zemské gravitace vám nezabrání v lepení magnetu na lednici. Díky této slabosti je neuvěřitelně obtížné měřit gravitaci.
Skupina vědců z Číny uvádí, že byli schopni provést nejpřesnější měření gravitační síly - newtonovská nebo univerzální gravitační konstanta G. G popisuje gravitační přitažlivost mezi dvěma objekty z hlediska jejich hmot a vzdálenosti mezi nimi. Numericky se to rovná modulu pružnosti gravitační síly působící na bodové těleso jednotkové hmoty ze strany jiného podobného tělesa umístěného v jednotkové vzdálenosti od něj. Nová dimenze bude důležitá jak pro nejpřesnější atomové hodiny, tak pro studium vesmíru, Země a dalších věd, které jsou nějak spojeny s gravitací.
Hodnoty měřené týmem „mají v tuto chvíli minimální nejistotu“, uvádí článek publikovaný v Nature.
Nejpřesnější měření gravitační konstanty
Vzhledem k malé hodnotě G je neuvěřitelně obtížné určit její přesnou hodnotu a hodnota dohodnutá Mezinárodním výborem pro data pro vědu a technologii (CODATA) je mnohem méně přesná než hodnoty jiných numerických hodnot, které vědci používají. Vědci dnes používají hodnotu 0,0000000000667408. Ale výpočet G v tomto rozsahu by byl podobný malování tučným štětcem, zatímco konstanty v jiných experimentech jsou „kresleny“tenčími štětci.
V nové studii vědci provedli dva nezávislé výpočty G pomocí dvojice kyvadel ve vakuu, jednoho pro každý test. Každé kyvadlo se houpá mezi dvojicí masivních předmětů, jejichž polohy lze upravit.
Kyvadla měří gravitační sílu dvěma způsoby. Nejprve měří rozdíl mezi tím, jak rychle se kyvadlo houpá v „blízké“nebo rovnoběžné poloze, oproti „vzdálené“nebo vodorovné poloze. Rovněž měří, jak se houpačka kyvadla mění v závislosti na přitažlivosti zkušebních hmot.
Propagační video:
Je zřejmé, že takové experimenty vyžadují k přesnému určení G ultrazvukové senzory a pečlivě řízené instalace. Kromě toho je laboratoř umístěna ve speciální místnosti v jeskyni, což umožňuje zohlednit možné důsledky teplotních změn.
Vědci dokázali provést dvě měření pro metody, které berou v úvahu čas kolísání a úhlové zrychlení, a to 6,6674184 a 6,6744484 set miliardtin (10 (-11 energie). Měření byla přesná, ale z neznámých důvodů se stále lišila Možná je to struna použitá pro kyvadlo.
Ilya Khel