De zwaartekracht lijkt misschien sterk wanneer een bowlingbal je voet raakt, maar het is eigenlijk de zwakste van de fundamentele interacties. Vergelijk het met elektromagnetisme: de aantrekkingskracht van alle zwaartekracht van de aarde zal je er niet van weerhouden een koelkastmagneet vast te houden. Deze zwakte maakt het ongelooflijk moeilijk om de zwaartekracht te meten.
Een groep wetenschappers uit China meldt dat ze in staat waren om de meest nauwkeurige meting van de zwaartekracht uit te voeren - Newtoniaanse of universele gravitatieconstante G. G beschrijft de aantrekkingskracht tussen twee objecten in termen van hun massa en de afstand tussen hen. Numeriek is het gelijk aan de modulus van de zwaartekracht die inwerkt op een puntlichaam met een massa-eenheid vanaf de zijkant van een ander soortgelijk lichaam, dat zich op een eenheidsafstand ervan bevindt. De nieuwe dimensie zal belangrijk zijn voor zowel de meest nauwkeurige atoomklokken als voor de studie van het heelal, de aarde en andere wetenschappen die op de een of andere manier verbonden zijn met de zwaartekracht.
De waarden die door het team zijn gemeten "hebben op dit moment minimale onzekerheden", aldus een paper gepubliceerd in Nature.
De meest nauwkeurige meting van de gravitatieconstante
Gezien de kleine waarde van G is het ongelooflijk moeilijk om de exacte waarde te bepalen, en de waarde die is overeengekomen door het International Committee on Data for Science and Technology (CODATA) is veel minder nauwkeurig dan de waarden van andere numerieke waarden die wetenschappers gebruiken. Wetenschappers gebruiken tegenwoordig de waarde 0.0000000000667408. Maar het berekenen van G in dit bereik zou vergelijkbaar zijn met schilderen met een dik penseel, terwijl de constanten in andere experimenten worden "getekend" met dunnere penselen.
In de nieuwe studie hebben wetenschappers twee onafhankelijke berekeningen van G uitgevoerd met behulp van een paar slingers in een vacuüm, één voor elke test. Elke slinger slingert tussen een paar massieve objecten, waarvan de posities kunnen worden aangepast.
Pendels meten de zwaartekracht op twee manieren. Ten eerste meten ze het verschil tussen hoe snel de slinger zwaait in de "nabije" of parallelle positie, versus de "verre" of horizontale positie. Ze meten ook hoe de slingerbeweging van de slinger verandert, afhankelijk van de aantrekkingskracht van de testmassa's.
Promotie video:
Dergelijke experimenten vereisen uiteraard ultragevoelige detectoren en zorgvuldig gecontroleerde installaties om G. nauwkeurig te bepalen. Bovendien bevindt het laboratorium zich in een speciale ruimte in een grot, waardoor u rekening kunt houden met de mogelijke gevolgen van temperatuurveranderingen.
Wetenschappers waren in staat om twee metingen te doen voor methoden die respectievelijk rekening houden met wiebeltijd en hoekversnelling, en ze bedroegen 6,674184 en 6,674484 honderd miljardsten (10 (-11 vermogen). De metingen waren nauwkeurig, maar om onbekende redenen liepen ze nog steeds uiteen Misschien is het de snaar die voor de slinger wordt gebruikt.
Ilya Khel
