Екип от физици е използвал чифт вибриращи пръти, за да измери гравитационната константа с невероятно фина точност. Въпреки че новата техника има относително висока несигурност, те се надяват, че бъдещите подобрения ще осигурят нов път за точно фиксиране на тази неуловима константа.
Гравитационната константа, означена като G, е основният градивен елемент на нашето разбиране за гравитацията. Исак Нютон за първи път въвежда константата в своите уравнения, когато развива своята универсална теория за гравитацията преди повече от 300 години. Константата ни показва фундаменталната сила на гравитацията или силата на гравитационното привличане между два обекта на определено разстояние един от друг и с дадени маси.
Не можем да изчислим стойността на тази константа от никоя теория. Можем да го открием само чрез измерване и експериментиране. Но тъй като гравитацията е най-слабата от силите, нашите познания за стойността на гравитационната константа са сравнително неточни.
„Единственият вариант за разрешаване на тази ситуация е да се измери гравитационната константа с възможно най-много различни методи“, обяснява Юрг Дуал, професор в катедрата по механично и процесно инженерство в ETH Zurich. Дуал ръководи екип за разработване на нов метод за измерване на гравитационната константа.
Дуал и неговият екип започнаха с окачен метален прът. След това те карат лентата да вибрира и измерват колко вибрира съседна лента. Двете ленти не се докосват. Вместо това, когато първата лента вибрира, тя излъчва гравитационни вълни, които привеждат другата лента в движение.
Това е нов начин за измерване на гравитационната константа, който разчита на динамична система, а не на статична. Със статичните системи вие също трябва да се борите с гравитационното влияние на буквално всичко останало във Вселената. С една динамична система, физиците са били много по-способни да изолират своите измервания.
Измерването на гравитационната константа, което екипът произвежда, е с около 2,2% по-високо от приетата в момента стойност, но има голяма несигурност. „За да получим надеждна стойност, все още трябва да намалим значително тази несигурност. Вече сме в процес на извършване на измервания с леко модифицирана експериментална настройка, така че да можем да определим константата с още по-голяма точност“, обясни Дуал.
Дуал и неговият екип се надяват, че новата техника ще се изплати, осигурявайки напълно независимо измерване на гравитационната константа. Подобрено измерване ще помогне на физиците да разберат всичко – от гравитационните вълни, излъчвани от далечни черни дупки, до фундаменталната природа на самата гравитация.
