|  | 11 сентября 2013 | Новости науки и техники

Новые измерения значения гравитационной постоянной продемонстрировали более высокое значение, чем ожидалось

Гравитационные взаимодействия


Группа исследователей из Франции, работавших совместно с их коллегами из Великобритании, произвели повторные измерения гравитационной постоянной, одной из основных фундаментальных физических констант. Эти измерения производились с помощью той же самой научной установки, что и измерения, произведенные несколько лет назад, но в этот раз ученые зарегистрировали достаточно ощутимое отклонение значения константы от ожидаемого значения. В работе, опубликованной физиками в журнале Physical Review Letters, ученые описали изменения, внесенные в оригинальное экспериментальное оборудование, и как это могла повлиять на то, что ими было получено более высокое значение гравитационной постоянной.

Гравитационная постоянная, обозначаемая в физических и математических формулах буквой G, оказалась "неуловимой" для научного оборудования, созданного учеными специально для ее измерения. Основная проблема в измерении значения этой константы, которое было впервые выполнено около 200 лет назад физиком Генри Кавендишем, заключается в том, что гравитационные взаимодействия проявляются намного слабее других взаимодействий, к примеру, электромагнетизма. Колебания более сильных полей и сил воздействуют на высокочувствительное измерительное оборудование и приводят к искажениям получаемых результатов.

В связи с вышеописанной проблемой, ученые пытались создать измерительное устройство, которое из общей массы воздействий выделяет только гравитационные силы и позволяет определить значение константы G с достаточно высокой точностью. Во время последних измерений значения константы ученые использовали установку 12-летней давности, которая позволяет измерить значение G двумя различными способами. На сей раз в оборудование этой установки были включены более совершенные современные измерительные устройства, которые, по мнению ученых, позволяют увеличить точность измерений.

Первый метод измерения гравитационной постоянной представляет собой метод, использованный Генри Кавендишем, но реализованный на современном технологическом уровне. Вместо света от свечи используется свет лазера, с помощью которого измеряется сила вращающего момента, возникающего в результате гравитационных взаимодействий массивных свинцовых шаров, висящих на жестком коромысле. Во втором методе для компенсации того же самого крутящего момента от гравитационных взаимодействий используется высокоточный сервопривод, через величину воздействия которого вычисляется значение гравитационной постоянной.

Используя оба вышеописанных метода, ученые провели измерения и произвели окончательные расчеты. Они обнаружили, что значение гравитационной постоянной составляет 6.67545(18)x10-11 м3*с?2*кг?1 при стандартной погрешности измерений в 27 ppm (миллионная доля, ppm, parts per million, частей на миллион). Полученная погрешность намного ниже погрешности измерений, проведенных учеными в прошлый раз, которая составляла 241 ppm. Несмотря на это, ученые до сих пор не в состоянии объяснить, почему они обнаружили такое отклонение значения гравитационной постоянной от принятого сейчас значения, и какое из этих двух значений находится ближе всего к истинному значению этой физической константы.

Исследования, в ходе которых будут предприняты попытки разработки новых методов измерения константы G и попытки повторных измерений, будут продолжаться и дальше. Это все, в конце концов, должно привести к тому, что людям, наконец, станет известно точное значение одной из фундаментальных физических констант, которая оказывает влияние практически на все процессы, происходящие в окружающем нас мире.




Ключевые слова:
Гравитационная, Постоянная, Константа, Измерение, Значение, Отклонение, Погрешность, Метод, Лазер, Сервопривод

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Пространственно-временные деформации, замеченные телескопом Hubble, позволи ...
  • Левитирующие алмазные наночастицы позволили ученым измерить величину торсио ...
  • Первые прямые измерения "заряда" сил слабых взаимодействий протона не при ...
  • Представители NIST публикуют список уточненных значений физических констант ...
  • Ученые собираются изменить эталон килограмма, хранящийся во Франции.




  • 11 сентября 2013 09:08
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3873
    Похоже на ошибку сродни измерений скорости нейтрино, которые летали быстрее скорости света.


    --------------------
        
    11 сентября 2013 10:52
    #2 Написал: SK

    Публикаций: 0
    Комментариев: 67
    FomaNeverujuwij,
    Хорошо если ошибка. Но гораздо интересней будет если постоянная окажется очень даже переменной.
        
    11 сентября 2013 15:46
    #3 Написал: Macsi21

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    А если из глубин космоса к нам движется черная дыра и именно ее воздействие привело к изменению постоянной... и жить нам осталось несколько дней... ААААА....
        
    12 сентября 2013 08:42
    #4 Написал: Zynaps

    Публикаций: 0
    Комментариев: 181
    SK,
    именно. Вот в этом должна быть главная задача этих экспериментов. Ведь "если бы" постоянная была бы не совсем постоянной, то тогда нужно было бы искать из-за чего. А вот если найдут из-за чего, то создание аппаратов взаимодействующих с гравитационным полем уже дело техники. Ну ... вы понимаете о каких я аппаратах. wink
    p.s. Меня вообще удивило положение вещей с измерением этой константы. Вот постоянно рапортуют о все более и более точных часах на супер мега квантовом уровне и бла бла, а эксперименты, от значения которых возможно зависит судьба всей цивилизации, по измерению гравитационной постоянной на уровне ... студенческой работы по защите диплома магистра. Хотя, я надеюсь это впечатление обманчиво из-за стиля изложения статьи...
        
    12 сентября 2013 21:28
    #5 Написал: vpreunov

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    У меня вот давно уже (лет 50, пожалуй) по этому поводу есть вопрос:
    зависит ли величина гравитационной постоянной от плотности вещества,
    т.е.от количества нуклонов в единице объёма гравитирующих масс? В разное
    время в разных источниках, с нулевых годов и в Инете, искал ответ и не
    нашёл. Все определения- с крутильными весами и свинцом, о плотности
    грузов и её изменении речи нет.
    Может быть, кто-то встречал что-нибудь?
        
    13 сентября 2013 08:44
    #6 Написал: Zynaps

    Публикаций: 0
    Комментариев: 181
    vpreunov -"...т.е.от количества нуклонов в единице объёма гравитирующих масс?"
    В вакууме метал. шар и птичье перо падают с одинаковым ускорением - это официальная инфо. Если и есть разница, то вероятно в каких-то миллиардных долях, но судя из статьи оказывается люди до сих пор глубоко этот вопрос не изучали winked
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.