Американские физики после десяти лет экспериментов получили новое значение гравитационной постоянной G, определяющей силу притяжения между объектами. Результат оказался на 0,0235% ниже значения, измеренного Международной службой мер и весов (BIPM) во Франции в 2007 году. Работа физика Национального института стандартов и технологий США (NIST) Стефана Шламмингера и его коллег опубликована в журнале Metrologia.
Читайте: Россиянам готовят новые запреты: что изменится уже в ближайшее время
Полученное значение G составило 6,67387 × 10⁻¹¹ м³/(кг·с²). Для дополнительной проверки ученые проводили измерения с медными и сапфировыми массами и получили практически одинаковые результаты. Таким образом исследователи исключили материал используемых масс как источник расхождений.
Гравитационная постоянная используется при расчетах силы притяжения между любыми двумя объектами во Вселенной, а также движения планет и формирования звезд и галактик. При этом ее значение известно с существенно меньшей точностью, чем константы, относящиеся к электромагнитному и ядерным взаимодействиям. Попытки определить G продолжаются более 225 лет, однако результаты современных экспериментов все еще различаются примерно на одну десятитысячную.
Во время работы Шламмингер решил исключить возможное влияние собственных ожиданий на обработку результатов. Для этого его коллега Патрик Эбботт вычел из полученных значений масс секретное число и поместил соответствующую поправку в запечатанный конверт. Исследователь обрабатывал данные, не располагая настоящим значением G, а узнать скрытую величину должен был только после окончания анализа.
Конверт первоначально собирались открыть в 2022 году. Однако команда выяснила, что влияние давления воздуха было учтено недостаточно, поэтому работу продолжили. Окончательные результаты Шламмингер представил 11 июля 2024 года на конференции по точным электромагнитным измерениям в Авроре, штат Колорадо. Скрытая поправка оказалась большой и отрицательной, но после ее внесения результат NIST все равно отличался от французского измерения 2007 года.
Экспериментальная установка включала восемь цилиндров. Четыре внешних вращались на карусели, еще четыре внутренних располагались на диске, который был подвешен на тонкой медно-бериллиевой ленте. Гравитационное воздействие между ними приводило к закручиванию ленты, что позволяло проводить необходимые измерения.
Использованная методика восходит к эксперименту Генри Кавендиша 1798 года с крутильными весами. В современной версии исследователи дополнительно уравновешивали гравитационный момент электростатической силой, изменяя напряжение на электродах. Такой подход позволил получить независимую оценку гравитационной постоянной.
Большая G при этом не является тем же показателем, что малая g. Последняя обозначает ускорение свободного падения и зависит от небесного тела, тогда как G рассматривается как универсальная постоянная. Шламмингер подчеркнул важность продолжения измерений, поскольку для определения ее точного значения необходима дальнейшая работа.
Читайте также:
- Сентябрь все изменит: что ждет россиян уже с 1 числа
- Пенсии в России резко вырастут в октябре: кто получит прибавку
- В платежках за ЖКХ появятся новые начисления: что уже изменилось для россиян
