Painovoima voi tuntua voimakkaalta, kun keilapallo osuu jalkaasi, mutta se on itse asiassa heikoin perustoiminnasta. Vertaa sitä sähkömagnetismiin: koko maapallon painovoima ei estä sinua kiinnittämästä jääkaappimagneettia. Tämän heikkouden vuoksi on erittäin vaikeaa mitata painovoimaa.
Ryhmä kiinalaisia tiedemiehiä kertoi pystyneensä suorittamaan tarkimman painovoiman mittauksen - Newtonin tai universaali painovoimavakio G. G kuvaa kahden kohteen välistä painovoimaa niiden massojen ja niiden välisen etäisyyden perusteella. Numeerisesti se on yhtä suuri kuin painovoiman moduuli, joka vaikuttaa massayksikön kappaleeseen toisen samanlaisen kappaleen sivulta, joka sijaitsee yksikön etäisyydellä siitä. Uusi ulottuvuus on tärkeä sekä tarkimpien atomikellojen että maailmankaikkeuden, maapallon ja muiden tieteiden kannalta, jotka ovat jotenkin sidoksissa painovoimaan.
Joukkueen mittaamilla arvoilla "on tällä hetkellä minimaalinen epävarmuus", Nature-lehdessä julkaistun artikkelin mukaan.
Tarkin painovoiman vakion mittaus
G: n pienen arvon vuoksi on uskomattoman vaikeaa määrittää sen tarkkaa arvoa, ja Kansainvälisen tiede- ja teknologiakomitean (CODATA) hyväksymä arvo on paljon vähemmän tarkka kuin muiden tutkijoiden käyttämien numeeristen arvojen arvot. Tutkijat käyttävät nykyään arvoa 0,0000000000667408. Mutta G: n laskeminen tällä alueella olisi samanlainen kuin maalaus rohkealla harjalla, kun taas vakiot muissa kokeissa "piirretään" ohuemmilla harjoilla.
Uudessa tutkimuksessa tutkijat suorittivat kaksi riippumatonta G-laskentaa käyttäen heiluriparia tyhjiössä, yksi kutakin testiä varten. Jokainen heiluri heiluu parin massiivisen kohteen välillä, joiden sijaintia voidaan säätää.
Heilurit mittaavat painovoimaa kahdella tavalla. Ensinnäkin he mittaavat eron sen välillä, kuinka nopeasti heiluri heilahtaa "lähellä" - tai yhdensuuntaisessa asennossa "kaukana" - tai vaakasuoraan asentoon. He mittaavat myös, kuinka heilurin heilunta muuttuu testimassojen vetovoiman mukaan.
Mainosvideo:
Tällaiset kokeet edellyttävät tietysti ultraherkkää ilmaisinta ja huolellisesti ohjattua asennusta tarkan G. määrittämiseksi. Lisäksi laboratorio sijaitsee erityisessä huoneessa luolassa, jonka avulla voit ottaa huomioon lämpötilan muutosten mahdolliset seuraukset.
Tutkijat pystyivät tekemään kaksi mittausta menetelmille, joissa otetaan huomioon heilahteluaika ja kulmakiihtyvyys, ja niiden arvo oli 6,6674184 ja 6,6674484 sataa miljardia sekuntia (10 (-11 tehoa). Mittaukset olivat tarkkoja, mutta tuntemattomista syistä ne erosivat edelleen Ehkä se on heiluriin käytetty merkkijono.
Ilya Khel