Физики создали установку для точного измерения гравитационной постоянной

Физики разработали новую технику измерения гравитационной постоянной (G). Первые эксперименты показали достаточно высокую степень неопределенности измерений, но усовершенствованный метод поможет уточнить значение гравитационной постоянной и проверить один из фундаментальных законов природы.

Исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха предложили новый способ измерения гравитационной постоянной. В своей работе, опубликованной в журнале Nature Physics, они представили эксперимент по измерению движения двух взаимодействующих объектов с помощью лазера.

Экспериментальная установка состоит из двух параллельных балок, подвешенных в вакуумных камерах. Чтобы максимально исключить источники помех, исследователи установили измерительный прибор в бывшей крепости Фурггельс, расположенной в Швейцарских Альпах и использовавшейся в качестве бункера во время Второй мировой войны. 

Экспериментальная установка. Изображение: Jürg Dual/IMES/ETH Zürich

Исследователи заставили одну из балок вибрировать с частотой 42 Гц. Под действием гравитационных сил второй стержень также начал колебаться в пикометровом диапазоне (пикометр — это одна триллионная доля метра). Физики использовали лазерные устройства для измерения вибраций каждой из балок. Оценка этого динамического эффекта позволила сделать выводы о величине гравитационной постоянной.

Гравитационная постоянная (постоянная Ньютона, G) — это физическая константа, которая определяет гравитационные взаимодействия. Закон всемирного тяготения, использующий эту постоянную, был открыт более 300 лет назад, но ее значение невозможно рассчитать математически, а можно только измерить. 

Сложность измерения постоянной Ньютона в том, что гравитация очень слаба и ее трудно экранировать. Измеряя взаимодействия между двумя телами, вы также измеряете влияние всех других тел в мире, говорят исследователи. Они полагают, что единственный способ разрешить эту ситуацию — определить гравитационную постоянную, используя как можно больше различных методов.

Исследователи говорят, что первые предварительные результаты испытаний дают высокую погрешность измерений. Значение, которое исследователи определили с помощью своей установки, на 2,2% выше официальной цифры, утвержденной Комитетом по данным для науки и технологий (CODATA). Но ученые дорабатывают свой метод и уверены, что он поможет найти более точное значение G.

Эта неопределенность все еще должна быть значительно уменьшена для получения надежного значения. Мы уже проводим измерения с немного модифицированной тестовой установкой, чтобы можно было еще точнее определить константу G. Первые результаты доступны, но еще не опубликованы. 

Юрг Дуал, профессор кафедры машиностроения и технологического проектирования в ETH Zurich, соавтор работы

Читать далее:

Ученые нашли «ящик Пандоры» в недрах Земли: энергия оттуда питает жизнь на планете

Опровергнут главный миф о динозаврах: ученые поняли, как рептилии захватили планету

350 млн лет назад с Землей происходило что-то странное: это повлияло на обитаемость

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Юпитер оказался не таким, как считали ученые: открытие опровергает гипотезу о гиганте
Космос
Физики придумали, как найти новые измерения в пространстве
Наука
Посмотрите на первое фото кометы C/2024 G3 в России: она прилетает раз в 160 000 лет
Космос
Ученые нашли необычные частицы: их поведение невозможно объяснить обычной физикой
Наука
Байден запретит поставки ИИ-чипов в Россию: что ответила NVIDIA
Новости
300 млрд киловатт-часов: Китай строит крупнейшую в мире гидроэлектростанцию
Новости
Парниковые газы предложили хранить в стенах домов для борьбы с изменением климата
Наука
Ученые разгадали тайну, как древние птерозавры поднялись в воздух
Наука
Эксперимент показал, что фотоны света могут вести себя как частицы темной материи
Наука
ИИ создал крупнейшую базу данных фотографий северного сияния
Наука
Молекулы РНК превратили в «фонарики», чтобы отслеживать их работу в клетке
Наука
Европейский зонд показал северный полюс Меркурия в рекордных деталях
Космос
Посмотрите, как изменится внешний вид людей через 30 лет  
Наука
Посмотрите на первые фото Tesla Model Y без камуфляжа  
Новости
«Тостер» для смартфона обновляет зарядку гаджета за секунды
Новости
Гаджет, который научился читать мысли человека, показали на CES 2025
Новости
Эта камера будет снимать на Луне: Nikon представила прототип на CES 2025  
Новости
Ярчайший гамма-всплеск в истории связали с теорией струн и темной материей  
Новости
Наука в фокусе: кто и зачем делает научно-популярные видеоблоги в России
Кейсы
Telegram раскрыл данные о 2000 пользователях в после ареста Дурова
Новости