Гравитацията държи Вселената заедно. Продължителен десетилетие експеримент не успя да определи числовата му стойност

Връзката е копирана!

Учените оповестиха резултатите от траяло десетилетие търсене за премерване на гравитационната константа на Нютон, силата, която държи краката ни на земята и държи планетите в орбита.

Преследването беше повече или по-малко банкрут. Най-амбициозното до момента изпитание да се дефинира фундаменталната константа, която дефинира силата на привличането сред две маси на всички места във Вселената, докара до число, което не е в сходство с предходни констатации, в това число резултатите от опит, който се пробва да възпроизведе.

Стефан Шламингер, ученият, който усърдно организира последния опит, почнал през 2016 година, го назова „ изсмукващо живота “ прекарване. „ Беше в действителност като вървене през тъмна котловина “, добави Шламингер, физик от Националния институт за стандарти и технологии в Гейтерсбърг, Мериленд.

Но от този момент той съумя да даде позитивен резултат на своите инициативи. „ Сега го сложих малко в огледалото си за назад виждане “, сподели той. „ Мисля, че всяко премерване е опция за учене и всяко премерване носи светлина в тази мрачевина. “

Каква е гравитационната константа?

Фундаменталните константи на природата са основни стойности, които дефинират държанието на физическите феномени във Вселената - и те не се трансформират без значение къде се намирате във времето или пространството. Те включват скоростта на светлината и константата на Планк, която играе основна роля в квантовата физика.

Тези константи са „ изпечени в тъканта на Вселената “, сподели Шламингер. " Доста е красиво, тъй като те са едни и същи през поколенията. Ако в миналото сте говорили с извънземен, те ще имат същата идея. "

Повече от 225 години учените се пробват да измерят гравитационната константа, наречена Big G. Британският академик Хенри Кавендиш извърши първия опит за измерването й през 1798 година, повече от 100 години откакто Исак Нютон за първи път откри силата на гравитацията.

Учените обаче не са съумели да доближат до премерване с равнище на точност, сравнимо с това на константи като скоростта на светлината (299 792 458 метра в секунда) или константата на Планк, която е известна до осем знака след десетичната запетая.

Комитетът по данни на Международния теоретичен съвет или CODATA издава целесъобразни стойности на фундаментални физически константи. Препоръчителната му цифрова стойност за Big G е четирицифрено число с неустановеност на измерването от 22 точки на милион.

Като се има поради, че други константи в природата са известни с шест или повече значещи числа и се смятат за точни, тази стойност, сподели той, е „ разстройване за дейния метролог “, академик, който се специализира в измерванията.

„ Ако имате часовник, който закъснява с 22 ppm, бихте измерили годината с 12 минути прекомерно дълго “, добави той.

Областта на метрологията – науката за измерванията – е значима, означи той, тъй като основава доверие в науката, стопанската система и търговията. „ Това е тип просвета, която е в основата на огромна част от нашето общество и никой не вижда “, сподели той.

" Когато плащате сметката си за електричество, желаете да сте сигурни, че плащате вярната сума, нали? Има хора, които знаят по какъв начин да мерят напрежения и по какъв начин да мерят токове и по какъв начин да мерят мощ. "

Защо е толкоз мъчно да се измери

Известно е, че гравитацията е сложна за тъкмо премерване заради три аргументи, сподели Кристиан Ротлайтнер, физик от Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Националния институт по метрология на Германия, който не взе участие в проучването. Първо, това е релативно слаба мощ.

„ Ние възприемаме силата на гравитацията като доста мощна мощ, защото би трябвало да упражним доста мощ, с цел да вдигнем нещо на земята “, сподели той по имейл.

В реалност, сподели той, тя е доста по-слаба от другите три съществени сили - електромагнитни, слаби нуклеарни и мощни нуклеарни сили - които държат атомите и ядрата дружно.

„ Можете елементарно да видите това, в случай че погледнете магнит, който е относително дребен, само че все пак упражнява доста мощна мощ върху магнитните обекти. “

Другата причина, заради която е мъчно да се дефинира гравитационната константа, е, че в лабораторията масите, употребявани в опита, би трябвало да се поберат в относително малко, лимитирано пространство: „ А дребните маси от своя страна генерират единствено дребни гравитационни сили. “

Нещо повече, защото гравитационната мощ се генерира от всеки обект, е „ извънредно предизвикателство “ да се уверите, че силата, която мерите в лабораторията, в действителност идва от плануваната маса.

„ Проблемът с измерванията на Big G е, че всички стойности са доста разпръснати, тъй че резултатите от измерванията не са съвместими един с различен “, сподели Ротлейтнер. „ Това оставя доста място за спекулации по отношение на произхода на несъответствието. “

Таен плик

За повече от четири десетилетия е имало най-малко 16 други опита за премерване на Big G. Вместо да прибавят ново премерване към към този момент спорен набор от данни, Шламингер и сътрудниците му се пробваха да възпроизведат опит, извършен от Международното бюро за ограничения и теглилки в Севър, Франция.

Ако можеше независимо да създаде t