'Big G': Учените Pin Down Elusive Gravitational Constant

{h1}

Нов метод за измерване на гравитационната константа може да помогне за намиране на доказателства за допълнителни пространствено-времеви измерения.

Фундаментална константа, която определя размера на гравитационната сила между всички обекти, най-накрая беше прикована, използвайки странното квантово поведение на малки атоми.

Новите резултати биха могли да помогнат за определяне на официалната стойност на гравитационната константа и дори могат да помогнат на учените да намерят доказателства за допълнителни пространствено-времеви измерения, заяви съавторът на изследването Гуглиелмо Тино, атомен физик от Университета на Флоренция в Италия. [Усукана физика: 7 умопомрачителни констатации]

Изключителна стойност

Според легендата сър Исак Нютон за първи път формулира теорията си за гравитацията, след като наблюдава падаща ябълка. В уравненията на Нютон силата на гравитацията нараства с масата на въпросните два предмета и силата отслабва, колкото по-отдалечени са обектите един от друг. Английският полимат знаеше, че масата на обектите трябва да бъде умножена с константа или "голям G", за да се стигне до гравитационната сила между тези два обекта, но той не успя да изчисли стойността му. ("Big G" е различен от "малко g", което е локалното гравитационно ускорение на Земята.)

През 1798 г. ученият Хенри Кавендиш изчислява голям G, за да определи земната маса. За целта Кавендиш окачи дъмбели на тел, с огромни оловни сфери, поставени на различни разстояния в близост, и след това измери колко дъмбелите се въртят в отговор на атрактивното издърпване на гравитацията от съседния дъмбел. [6 странни факта за гравитацията]

Оттогава почти всеки опит за измерване на голям G използва известна вариация на метода на Кавендиш. Много от тези експерименти получиха доста точни стойности - които не бяха съгласни един с друг. Това е така, защото беше твърде трудно да се идентифицират всички потенциални източници на грешки в използваните сложни системи, заяви Холгер Мюлер, атомен физик от Калифорнийския университет в Бъркли, който не участва в новото проучване.

"Гравитационната сила е просто супер мъничка, така че всичко от въздушните потоци до електрическите заряди може да ви даде фалшив резултат", каза Мюлер пред WordsSideKick.com.

В резултат големият G е известен с много по-малка точност от другите основни константи, като скоростта на светлината или масата на електрон, каза Тино пред WordsSideKick.com.

Поддържане на хладно

Големите системи изглежда не работеха, така че изследователите решиха да отидат много малко.

Екипът охлажда рубидиеви атоми до малко над температурата на абсолютната нула (минус 459,67 градуса по Фаренхайт, или минус 273,15 градуса по Целзий), където атомите почти не се движат. След това изследователите изстреляха атомите нагоре във вакуумна тръба и ги оставиха да паднат в така наречения атомен фонтан.

Те също са поставили наблизо няколкостотин килограма волфрам.

За да видят как волфрамът изкривява гравитационното поле, те се обърнаха към квантовата механика, причудливите правила, които управляват субатомните частици. При малки мащаби частици като атоми също могат да се държат като вълни - което означава, че могат да поемат два различни пътя едновременно. Така екипът раздели пътищата, които атомите на рубидия поеха, докато паднаха, и след това използва устройство, наречено атомен интерферометър, за да измери как се изместват вълновите форми на тези пътеки. Преместването във върховете и долините на пътеките, когато те се рекомбинират, е резултат от гравитационното издърпване на волфрамовите маси.

Новото измерване на G - 6.67191 (99) X 10 ^ -11 метра куб / килограм секунди ^ 2 - не е толкова точно, колкото най-добрите мерки, но тъй като използва единични атоми, учените могат да бъдат по-уверени, че резултатите не са изкривен от скрити грешки, които провалиха по-сложните настройки на минали експерименти, Тино каза пред WordsSideKick.com.

Постижението е впечатляващо, каза Мюлер.

"Мислех, че този експеримент ще бъде близо до невъзможен, защото влиянието на тези маси [върху гравитационното дърпане] е просто много малко", каза Мюлер пред WordsSideKick.com. "Това наистина е голям пробив."

Нова стойност

Новият експеримент поражда надежда, че бъдещите измервания най-накрая могат да се установят на по-точна стойност за големия G.

Резултатите също биха могли да помогнат на учените да открият дали играе нещо по-странно. Някои теории предполагат, че допълнителни измерения могат да изкривят гравитационните полета в нашия собствен четириизмерен свят. Тези изкривявания вероятно ще бъдат много фини и ще бъдат забележими само на много малки разстояния. Всъщност други предполагат, че различните резултати, получени от другите лаборатории, са причинени от това извънмерно проникване, каза Тино.

Като изключва методологически грешки, новата техника може да се използва за намиране на доказателства за допълнителни измерения, каза той.

Новата стойност на G беше публикувана днес (18 юни) в списанието Nature.

Следвайте Tia Ghose нататък кикотене и . последвам Наука на живо @wordssidekick, Facebook, Оригинална статия на Наука на живо.


Видео Добавка: .




Изследване


Защо Животните Не Се Превръщат В Зомбита В „Ходещите Мъртви“?
Защо Животните Не Се Превръщат В Зомбита В „Ходещите Мъртви“?

Прасето За Домашни Любимци Се Нуждае От Лифтинг
Прасето За Домашни Любимци Се Нуждае От Лифтинг

Наука Новини


Австралийският
Австралийският "Мрачен Октопод" Намира Топлина, Храна И Щастие В Тасмания

Талия С 35 Инча И Вашето Здраве: Каква Е Връзката?
Талия С 35 Инча И Вашето Здраве: Каква Е Връзката?

Откъде Идва Земната Вода?
Откъде Идва Земната Вода?

Обвинявайте Метан Взривове За Морски Кратери, Но Не И За Бермудския Триъгълник
Обвинявайте Метан Взривове За Морски Кратери, Но Не И За Бермудския Триъгълник

Хокейната Пръчка Отбелязва Още Една Точка В Климатичното Проучване: Op-Ed
Хокейната Пръчка Отбелязва Още Една Точка В Климатичното Проучване: Op-Ed


BG.WordsSideKick.com
Всички Права Запазени!
Възпроизвеждането На Използваните Материали Оставя Само Prostanovkoy Активна Връзка Към Сайта BG.WordsSideKick.com

© 2005–2019 BG.WordsSideKick.com