» » » » » » » Constanta gravitațională universală, G

Constanta gravitațională universală, G

postat în: Gravitația | 2

Experimentul Cavendish(Diagrama balanței de torsiune folosită în experimentul Cavendish efectuată de Henry Cavendish în 1798, pentru a măsura Marele G, cu ajutorul unei scripete, bile mari atârnate de un cadru fiind rotite alături de bile mici).

Constanta gravitațională, cunoscută și sub numele de constanta gravitațională universală, sau ca și constanta lui Newton, notată prin litera G, este o constantă fizică empirică implicată în calculul efectelor gravitaționale în legea gravitației universale a lui Isaac Newton și în teoria relativității generale a lui Albert Einstein. Valoarea sa măsurată este de aproximativ 6.674 × 10-11 m3·kg-1·s-2.

Constanta gravitațională apare în legea lui Newton de gravitație universală, dar nu a fost măsurată până la șaptezeci și unu de ani după moartea lui Newton, de către Henry Cavendish, cu experimentul lui Cavendish realizat în 1798 (Transactions Philosophical, 1798). Cavendish a măsurat G implicit, folosind un echilibru de torsiune inventat de geologul Rev. John Michell. El a folosit un grindă de torsiune orizontală cu bile de plumb cu inerția (în raport cu constanta de torsiune) determinată de oscilația grinzii. Atracția lor slabă față de alte bile așezate alături de rază era detectabilă de deformarea pe care o provoca. Scopul lui Cavendish nu era de a măsura constanta gravitațională, ci de a măsura densitatea Pământului în raport cu apa, prin cunoașterea precisă a interacțiunii gravitaționale.

Precizia valorii măsurate a lui G a crescut doar modest de la experimentul original Cavendish. G este destul de greu de măsurat, deoarece gravitația este mult mai slabă decât alte forțe fundamentale și un aparat experimental nu poate fi separat de influența gravitațională a altor corpuri. În plus, gravitația nu are o relație stabilă cu alte forțe fundamentale, deci nu pare posibilă calcularea indirectă a acesteia din alte constante care pot fi măsurate mai precis, așa cum se întâmplă în alte domenii ale fizicii. Valorile publicate ale lui G au variat destul de larg, iar unele măsurători recente de înaltă precizie sunt, de fapt, mutual exclusive. Acest lucru a condus la valoarea CODATA din 2010 de către NIST cu o creștere a incertitudinii cu 20% față de 2006. Pentru actualizarea din 2014, CODATA a redus incertitudinea la mai puțin de jumătate din valoarea din 2010.

În ediția din ianuarie 2007 a Science, Fixler și colab. a descris o nouă măsurătoare a constantei gravitaționale prin interferometrie atomică, raportând o valoare G = 6,693(34)×10-11 m3·kg-1·s-2. O măsurare a atomului rece îmbunătățită de Rosi și colab. a fost publicată în 2014 de G = 6,67191(99) × 10-11 m3·kg-1·s-2.

Un studiu controversat din 2015 al unor măsurări anterioare ale lui G, de Anderson și alții, a sugerat că majoritatea valorilor reciproc exclusive pot fi explicate printr-o variație periodică. Variația a fost măsurată ca având o perioadă de 5,9 ani, similară celei observate în măsurătorile LOD (length-of-day – lungimea-unei-zile), sugerând o cauză fizică comună care nu este neapărat o variație în G. Un răspuns a fost produs de unii dintre autorii originali ai măsurătorilor G utilizate în Anderson și colab. Acest răspuns observă că Anderson și colab. nu numai că au omis măsurătorile, ci au folosit și timpul publicării, nu timpul în care au fost efectuate experimentele. O diagramă cu timpul estimat de măsurare de la contactarea autorilor originali modifică serios corelația lungimii zilei. De asemenea, considerarea datelor colectate de Karagioz și Izmailov într-un deceniu nu arată nicio corelație cu măsurătorile de lungime a zilei. Ca atare, variațiile în G apar cel mai probabil din erorile de măsurare sistematice care nu au fost corect luate în considerare.

Sub presupunerea că fizica supernovelor de tip Ia este universală, analiza observațiilor a 580 de supernove de tip Ia a arătat că constanța gravitațională a variat cu mai puțin de o parte din zece miliarde pe an în ultimii nouă miliarde de ani.

Summary
Review Date
Reviewed Item
Constanta gravitațională universală, G
Author Rating
51star1star1star1star1star

  1. Nicolae Sfetcu
    |

    Ar fi interesant de detaliat. Ai publicat deja această deducție? Poți să o detaliezi aici? Ce înțelegi prin particule componente?

  2. Gheorghe Adrian
    |

    Eu am dedus ca factorul gravitational G (constanta atractiei universale), reflecta la nivel macroscopic raportul intre suprafata integratoare (= suprafata care margineste corpul) a campului gravific si suprafata (sectiunea) generatoare a campului gravific, data de suma sectiunilor generatoare de camp gravific ale tuturor particulelor din masa corpului.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *

Acest sit folosește Akismet pentru a reduce spamul. Află cum sunt procesate datele comentariilor tale.