Fiziki so dosegli prvo najbolj natančno in natančno meritev Newtonove gravitacijske konstante G
Naš Gravitacijsko Konstanta, označena s črko G, se pojavi v univerzalnem zakonu sira Isaaca Newtona gravitacija ki pravi, da katera koli dva predmeta izvajata a gravitacijsko silo privlačnosti drug na drugega. Newtonska vrednost gravitacijska konstanta G (imenovana tudi univerzalna gravitacijska konstanta) se uporablja za merjenje privlačne gravitacijske sile med dvema objektoma. Je dober primer klasičnega, a vztrajnega izziva v fiziki, saj tudi po skoraj treh stoletjih še vedno ni povsem jasno, kako je mogoče vrednost G – ene najbolj temeljnih konstant v naravi – natančno izmeriti z dosledno natančnostjo. Vrednost G se določi z merjenjem razdalje in mase dveh predmetov glede na njuno gravitacijsko privlačnost. Gre za izjemno majhno številčno vrednost zaradi dejstva, da je sila gravitacijske privlačnosti pomembna le za predmete z veliko maso. Najbolj zahteven vidik je, da je gravitacija veliko šibkejša sila v primerjavi z drugimi temeljnimi silami, kot so elektromagnetizem, šibke in močne privlačnosti, zato je G izjemno težko izmeriti. Poleg tega gravitacija nima znane povezave z drugimi temeljnimi silami, zato posredno izračunavanje njene vrednosti z drugimi konstantami (ki jih je mogoče natančneje izračunati) ni mogoče. Gravitacija je edina interakcija v naravi, ki je ni mogoče opisati s kvantno teorijo.
Natančna vrednost G
V nedavni študiji, objavljeni v Narava, so znanstveniki iz Kitajske ustvarili najbližje rezultate za vrednost G. Že vrsto let pred to študijo je bila obstoječa vrednost G 6.673889 × 10-11 m3 kg-1 s-2 (enote: kubični metri na kilogram na drugi na kvadrat). V trenutni študiji so raziskovalci uporabili metodo povratne informacije kotnega pospeška in tudi metodo časa nihanja, da bi se lahko približali konstruiranju natančne in pravilne vrednosti. Rezultati so bili 6.674184 x 10-11 m3 kg-1 s-2 in 6.674484 x 10-11 m3 kg-1 s-2 in ti rezultati kažejo majhen standardni odklon, o katerem so kdaj poročali v primerjavi z vrednostmi G v prejšnjih študijah. Standardna deviacija se uporablja za merjenje količine variacije v nizu podatkov. Torej manjši standardni odklon pomeni, da so podatki tesno razporejeni na povprečno vrednost, kar pomeni, da v podatkih ni veliko 'odklonov', tj. da se ne spremeni veliko.
Negotovost okoli vrednosti G
Raziskovalci so navedli, da njihovi rezultati ponazarjajo tudi "neodkrite sistematične napake" v različnih obstoječih metodah. Poudarjajo, da je od vseh obstoječih metod najbolj zaželena metoda interferometrija – metoda poseganja v atomske valove – in na to metodo se je treba osredotočiti za prihodnje izboljšave. Nove pristope, kot so prikazani v tej študiji, je treba sprejeti, da bi v celoti razumeli mističnost vrednosti G in njegovega pomena na širokih področjih fizikalnih znanosti. Vrednost G sama po sebi morda ni vprašanje, ampak negotovost, ki obdaja njegovo vrednost. To nekoliko kaže na našo nezmožnost merjenja šibkih sil, kot je gravitacija, in pomanjkanje teoretičnega razumevanja gravitacije.
***
Vir (i)
Qing L et al 2018. Meritve gravitacijske konstante z uporabo dveh neodvisnih metod. Narava560.DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-018-0431-5
***
