"Big G": Teadlased Vähendavad Kõvera Gravitatsioonikonstandit

{h1}

Uus gravitatsioonikonstandi mõõtmise meetod võib aidata leida täiendavaid ruumiaja mõõtmeid.

Peamine konstant, mis määrab kõigi objektide vahelise gravitatsioonijõu suuruse, on lõpuks alla võetud väikeste aatomite quibky quantum käitumise abil.

Uued tulemused võivad aidata määrata gravitatsioonikonstandi ametlikku väärtust ja isegi aidata teadlastel leida tõendeid täiendavate ruumiaja mõõtmete kohta, teatas uuringu kaasautor Guglielmo Tino, Itaalias Firenze ülikooli aatomifüüsik. [Keerutatud füüsika: 7 teadvuspõhjused]

Väärtusväärtus

Legendi järgi kirjutas Sir Isaac Newton oma gravitatsiooniteooria esimest korda pärast langenud õuna vaatamist. Newtoni võrrandites suureneb gravitatsiooni jõud kahe asja objekti massiga ja jõud muutub nõrgemaks, seda kaugemad on objektid üksteisest. Inglise polümaat teadis, et objektide massid tuleb korrutada konstandi või "big G" -ga, et jõuda nende kahe objekti vahelisele gravitatsioonijõule, kuid ta ei suutnud oma väärtust arvutada. ("Big G" erineb "väikest g" -st, mis on kohalik gravitatsiooniline kiirendus Maal.)

1798. aastal arvutas teadlane Henry Cavendish Maa massi määramiseks suurt G-d. Selleks Cavendish tõmbas traadiga hantlid, mille lähedal asuvad erinevad vahemaad asetasid tohutud plii-sfäärid ja seejärel mõõdeti, kui palju hantlid pöörleti vastusena külgneva hantli gravitatsiooni atraktiivsele tõmbele. [6 Weird Facts about Gravity]

Alates sellest ajast on peaaegu iga suur G-i mõõtmise katse kasutanud mõnda varianti Cavendish'i meetodil. Paljud neist eksperimentidest said üsna täpsed väärtused - mis ei olnud üksteisega nõus. Selle põhjuseks oli asjaolu, et keerulistes süsteemides oli liiga raske tuvastada kõik võimalikud vigade allikad, ütles Californi Ülikooli Berkeley aatomifüüsik Holger Müller, kes ei osalenud uues uuringus.

"Gravitatsioonijõud on lihtsalt väga pisikesed, nii et kõik õhuvooludest elektrisalvestid võivad teile anda vale tulemuse," ütles Müller WordsSideKick.com.

Selle tulemusena on suur G teadaolevalt palju vähem täpsus kui teised olulised konstandid, näiteks valguse kiirus või elektroni mass, ütles Tino WordsSideKick.com.

Hoida jahedas

Tundub, et suured süsteemid ei tööta, nii et teadlased otsustasid minna väga väikeseks.

Meeskond jahutas rubiidiumiaatomiid peaaegu absoluutse nullini (minus 459,67 kraadi Fahrenheiti või miinus 273,15 kraadi Celsiuse järgi), kus aatomid praktiliselt üldse ei liikunud. Teadlased käivitasid seejärel aatomid vaakumtoru sisse ja lasevad langeda, mida nimetatakse aatomi purskkaevuks.

Nad asusid ka mitusada naela volframi.

Et näha, kuidas volfram moonutas gravitatsiooniala, pöördusid nad kvantmehhaanikesse, kummalisi reegleid, mis reguleerivad väikesemõõtmelisi osakesi. Väikestes skaalates võivad osakesed nagu aatomid käituda ka nagu lained - see tähendab, et nad saavad korraga kasutada kahte erinevat rada. Nii meeskond jaganud teed, mida rubiidium aatomid võtsid, kui nad langesid, ja seejärel kasutas seadet nimega aatomiinterferomeeter, et mõõta, kuidas nende teede lainekujud nihkusid. Rekombineeritud teede piigid ja orud olid nihked volframi masside gravitatsioonilise tõmbe tulemusena.

Uus mõõtmine G-6.67191 (99) X 10 ^ -11 meetrit kuup / kilogrammi sekundit ^ 2 - pole nii täpsed kui parimad mõõdud, vaid kuna see kasutab üksikute aatomeid, võivad teadlased olla kindlad, et tulemused ei ole mida varjutasid varjatud vead, mis takistas varasemate eksperimentide keerulisemaid seadistusi, ütles Tino WordsSideKick.com.

Müller ütles, et saavutus on muljetavaldav.

"Ma arvasin, et see eksperiment oleks peaaegu võimatu, sest nende masside mõju gravitatsioonilisele tõmbele on väga väike," ütles Müller WordsSideKick.com. "See on tõesti suurepärane läbimurre."

Uus väärtus

Uus katse tõstatab lootuse, et tulevased mõõtmised suudavad lõplikult lahendada suurema G-ga täpsema väärtuse.

Samuti võivad leiud aidata teadlastel avastada, kas mängul on midagi kummalist. Mõned teooriad viitavad sellele, et lisamõõdud suudavad oma nelja-mõõtmelises maailmas gravitatsioonivälju kitsendada. Need moonutused oleksid tõenäoliselt väga peen ja oleksid märgatavad väga väikeste vahemaade korral. Tegelikult on teised väitnud, et erinevad tulemused, mida teised laborid on saanud, on põhjustatud selle ebamäärasest sissetungist, ütles Tino.

Oma metoodiliste vigade välistamiseks võib uue meetodeid kasutada täiendavate mõõtmete tõestamiseks, ütles ta.

G-i uus väärtus ilmus täna (18. juuni) ajakirjas Nature.

Jälgi Tia Ghose'i Twitter ja Google+. Jälgi WordsSideKick.com @wordssidekick, Facebook & Google+. Originaal artikkel on WordsSideKick.com.


Video Täiendada: .




ET.WordsSideKick.com
Kõik Õigused Reserveeritud!
Mistahes Materjalide Reprodutseerimine Lubatud Ainult Prostanovkoy Aktiivne Link Saidile ET.WordsSideKick.com

© 2005–2019 ET.WordsSideKick.com