Ֆիզիկոսները կատարել են Նյուտոնի գրավիտացիոն հաստատուն G-ի առաջին առավել ճշգրիտ և ճշգրիտ չափումը
The Գրավիտացիոն G տառով նշանակված հաստատունը հայտնվում է սըր Իսահակ Նյուտոնի համընդհանուր օրենքում ձգողականություն որը նշում է, որ ցանկացած երկու առարկա գործադրում են a գրավիտացիոն միմյանց վրա ձգող ուժ. Նյուտոնի արժեքը գրավիտացիոն հաստատուն Գ (նաև կոչվում է Ունիվերսալ գրավիտացիոն հաստատուն) օգտագործվում է երկու օբյեկտների միջև գրավիտացիոն ուժը չափելու համար։ Դա ֆիզիկայի դասական, բայց համառ մարտահրավերի լավ օրինակ է, քանի որ նույնիսկ գրեթե երեք դար անց դեռևս լիովին պարզ չէ, թե ինչպես կարելի է ճշգրիտ չափել G-ի արժեքը՝ բնության ամենահիմնական հաստատուններից մեկը, հետևողական ճշգրտությամբ: G-ի արժեքը որոշվում է երկու առարկաների հեռավորությունը և զանգվածը չափելով նրանց գրավիտացիոն ձգողության նկատմամբ։ Դա չափազանց փոքր թվային արժեք է, քանի որ գրավիտացիոն ձգողական ուժը նշանակալի է միայն մեծ զանգված ունեցող օբյեկտների համար։ Ամենադժվարն այն է, որ գրավիտացիան շատ ավելի թույլ ուժ է, համեմատած այլ հիմնարար ուժերի հետ, ինչպիսիք են էլեկտրամագնիսությունը, թույլ և ուժեղ ձգումները, և, հետևաբար, G-ն չափազանց դժվար է չափել: Ավելին, գրավիտացիան հայտնի կապ չունի այլ հիմնարար ուժերի հետ, ուստի դրա արժեքն անուղղակիորեն օգտագործելով այլ հաստատուններ (որոնք կարելի է ավելի ճշգրիտ հաշվարկել) հնարավոր չէ: Ձգողականությունը բնության մեջ միակ փոխազդեցությունն է, որը հնարավոր չէ նկարագրել քվանտային տեսությամբ:
Ճշգրիտ արժեքը Գ
-Ին հրապարակված վերջին ուսումնասիրության մեջ բնությունՉինաստանից գիտնականները տվել են G-ի արժեքի ամենամոտ արդյունքները: Այս ուսումնասիրությունից առաջ շատ տարիներ առաջ G-ի նախկին արժեքը եղել է 6.673889 × 10-11 մ3 կգ-1 ս-2 (միավորներ՝ մետր խորանարդ մեկ կիլոգրամ մեկ երկրորդ քառակուսի): Ընթացիկ հետազոտության ընթացքում հետազոտողները օգտագործել են անկյունային արագացման հետադարձ կապի մեթոդը և նաև ժամանակի ճոճման մեթոդը, որպեսզի կարողանան մոտենալ ճշգրիտ և ճիշտ արժեքի կառուցմանը: Արդյունքները եղել են 6.674184 x 10-11 m3 kg-1 s-2 և 6.674484 x 10-11 m3 kg-1 s-2, և այս արդյունքները ցույց են տալիս փոքր ստանդարտ շեղում, որը երբևէ հաղորդվել է, երբ համեմատվում է G-ի արժեքների հետ նախկին հետազոտություններում: Ստանդարտ շեղումը օգտագործվում է տվյալների մի շարքում տատանումների չափը չափելու համար: Այսպիսով, ավելի փոքր ստանդարտ շեղումը նշանակում է, որ տվյալները սերտորեն բաշխված են միջին արժեքին, ինչը նշանակում է, որ տվյալների մեջ շատ «շեղում» չկա, այսինքն՝ այն շատ չի փոխվում:
Գ–ի արժեքի շուրջ անորոշությունը
Հետազոտողները հայտարարել են, որ իրենց արդյունքները նաև ցույց են տալիս գոյություն ունեցող տարբեր մեթոդների «չբացահայտված համակարգային սխալներ»։ Նրանք նշում են, որ գոյություն ունեցող բոլոր մեթոդներից առավել նախընտրելի մեթոդը ներառում է ինտերֆերոմետրիան՝ ատոմային ալիքների միջամտության մեթոդը, և այս մեթոդը պետք է կենտրոնանա ապագա բարելավումների համար: Նոր մոտեցումներ, ինչպես ցույց է տրված այս ուսումնասիրության մեջ, պետք է որդեգրվեն՝ լիովին հասկանալու համար G-ի արժեքի առեղծվածը և դրա արդիականությունը ֆիզիկական գիտությունների լայն ոլորտներում: G-ի արժեքը ինքնին կարող է ոչ թե խնդիրն այստեղ լինել, այլ անորոշությունը, որը շրջապատում է դրա արժեքը: Սա որոշակիորեն ցույց է տալիս մեր անկարողությունը չափելու թույլ ուժերը, ինչպիսիք են ձգողականությունը և գրավիտացիայի տեսական ըմբռնման բացակայությունը:
***
{Դուք կարող եք կարդալ հետազոտական հոդվածի բնօրինակը` սեղմելով ներքևում նշված DOI հղումը` մեջբերված աղբյուրների ցանկում:}
Աղբյուրը (ներ)
Qing L et al 2018. Գրավիտացիոն հաստատունի չափումներ՝ օգտագործելով երկու անկախ մեթոդներ: բնություն: 560.
https://doi.org/10.1038/s41586-018-0431-5
***
