Qanday g'alati tuyulmasin, tadqiqotchilar doimo tortishish konstantasini aniq aniqlash bilan bog'liq muammolarga duch kelishgan. Maqola mualliflari buni amalga oshirish uchun oldingi uch yuzta urinish haqida gapirishadi, ammo ularning barchasi boshqalarga mos kelmaydigan qiymatlarga olib keldi. Hatto so'nggi o'n yilliklarda, o'lchovlarning aniqligi sezilarli darajada oshgan bo'lsa ham, vaziyat bir xil bo'lib qoldi - ma'lumotlar avvalgidek bir-biriga mos kelishdan bosh tortdi.

Asosiy o'lchash usuli G 1798 yildan beri o'zgarishsiz qoldi, Genri Kavendish buning uchun torsion (yoki buralish) balansidan foydalanishga qaror qildi. Maktab kursidan bunday o'rnatish nima bo'lganligi ma'lum. Bir metr uzunlikdagi kumush bilan qoplangan mis ipga shisha qalpoqchada har birining og'irligi 775 g bo'lgan qo'rg'oshin sharlardan yasalgan yog'och bo'yinturuq osilgan.

Wikimedia Commons o?rnatishning vertikal bo?limi (G. Kavendishning 1798 yil uchun London Qirollik jamiyati ma'ruzalarida chop etilgan “Yerning zichligini aniqlash bo?yicha tajribalar” ma'ruzasidan olingan chizma nusxasi (II qism) 88-jild, 469-526-betlar)

Ularga og'irligi 49,5 kg bo'lgan qo'rg'oshin to'plari keltirildi va tortishish kuchlarining ta'siri natijasida roker ma'lum bir burchak orqali buraldi, qaysi biri va ipning qattiqligini bilib, tortishish kuchining qiymatini hisoblash mumkin edi. doimiy.

Muammo shundaki, birinchidan, tortishish kuchi juda kichik, bundan tashqari, natijaga tajribada hisobga olinmagan va undan himoyalanish mumkin bo'lmagan boshqa massalar ta'sir qilishi mumkin.

Ikkinchi minus, g'alati darajada, olib kelingan massalardagi atomlarning doimiy harakatda ekanligi va tortishishning kichik ta'siri bilan bu ta'sir ham o'z ta'sirini ko'rsatdi.

Olimlar Kavendishning g'oyasi etarli bo'lmagan mohir, ammo bu holda o'zlarining usullarini qo'shishga qaror qilishdi va qo'shimcha ravishda fizikada SQUID nomi bilan tanilgan kvant interferometridan foydalanishdi. (ingliz tilidan SQUID, Supero'tkazuvchi kvant shovqin qurilmasi - "super o'tkazuvchan kvant interferometri"; ingliz tilidan so'zma-so'z tarjima qilingan kalamar - "kalamar"; juda zaif magnit maydonlarni o'lchash uchun ishlatiladigan o'ta sezgir magnitometrlar).

Ushbu qurilma magnit maydondan minimal og'ishlarni nazorat qiladi.

Og'irligi 50 kg bo'lgan volfram to'pini lazer yordamida mutlaq nolga yaqin haroratgacha muzlatib, ushbu to'pdagi atomlar harakatining magnit maydonidagi o'zgarishlarni kuzatdi va shu bilan ularning o'lchov natijasiga ta'sirini yo'q qildi, tadqiqotchilar millionga 150 qism aniqlik bilan tortishish doimiysi, keyin foizning 15 mingdan bir qismi mavjud. Endi bu konstantaning qiymati olimlarning aytishicha, 6,67191(99) 10 -11 m 3 s -2 kg -1. Oldingi qiymat G 6,67384(80) 10 -11 m 3 s -2 kg -1 edi.

Va bu juda g'alati.

Gravitatsiya konstantasi boshqa jismoniy va astronomik miqdorlarni, masalan, koinotdagi sayyoralar, shu jumladan Yer va boshqa kosmik jismlarning massalarini an'anaviy o'lchov birliklariga aylantirish uchun asosdir va hozirgacha u har doim boshqacha. 2010 yilda amerikalik olimlar Garold Parks va Jeyms Fuller 6,67234(14) 10 -11 m 3 s -2 kg -1 yangilangan qiymatni taklif qilishgan. Bu qiymat ular tomonidan lazerli interferometr yordamida, har birining massasi 120 kg bo'lgan to'rtta volfram tsilindriga - tortishish maydonining manbalariga nisbatan tebranish paytida osilgan mayatniklar orasidagi masofalar o'zgarishini qayd etish orqali olingan. Interferometrning masofa standarti bo'lib xizmat qilgan ikkinchi qo'li mayatniklarning osma nuqtalari orasiga o'rnatildi. Parks va Fuller tomonidan olingan qiymat qiymatdan uchta standart og'ish kamroq bo'lib chiqdi G 2008 yilda tavsiya etilgan Fan va texnologiya ma'lumotlari qo'mitasi (CODATA), lekin 1986 yilda kiritilgan oldingi CODATA qiymatiga mos keladi. Keyin xabar berdi 1986 va 2008 yillar oralig'ida sodir bo'lgan G qiymatini qayta ko'rib chiqish torsion balanslarida osma iplarning egiluvchanligini o'rganish natijasida yuzaga kelgan.

Koinotning kuzatilgan evolyutsiyasini mavjud nazariyalar doirasida tushuntirish uchun ba'zi fundamental konstantalar boshqalarga qaraganda doimiyroq ekanligini taxmin qilish kerak.

Bir qator fundamental jismoniy konstantalarda - yorug'lik tezligi, Plank doimiysi, elektronning zaryadi va massasi - tortishish doimiysi qandaydir tarzda bir-biridan ajralib turadi. Hatto uning o'lchov tarixi ham mashhur Britannica va Larousse entsiklopediyalarida, "Jismoniy ensiklopediya" haqida gapirmasa ham, xatolar bilan tasvirlangan. Ulardagi tegishli maqolalardan o‘quvchi uning son qiymati birinchi marta 1797–1798 yillarda mashhur ingliz fizigi va kimyogari Genri Kavendish (Genri Kavendish, 1731–1810), Devonshir gertsogi tomonidan aniq tajribalarda aniqlanganligini bilib oladi. Aslida, Kavendish Yerning o'rtacha zichligini o'lchagan (uning ma'lumotlari, aytmoqchi, zamonaviy tadqiqotlar natijalaridan atigi yarim foiz farq qiladi). Erning zichligi haqida ma'lumotga ega bo'lsak, biz uning massasini osongina hisoblashimiz mumkin va massani bilib, tortishish doimiyligini aniqlaymiz.

Qizig'i shundaki, Kavendish davrida tortishish doimiysi tushunchasi hali mavjud emas edi va butun dunyo tortishish qonuni bizga tanish shaklda yozilishi qabul qilinmadi. Eslatib o'tamiz, tortishish kuchi tortishish jismlari massalarining mahsulotiga proportsional va bu jismlar orasidagi masofaning kvadratiga teskari proportsionaldir, proportsionallik koeffitsienti esa aniq tortishish doimiysidir. Nyuton qonunini yozishning bunday shakli faqat 19-asrda paydo bo'ldi. Va tortishish doimiysi o'lchanadigan birinchi tajribalar allaqachon asrning oxirida - 1884 yilda o'tkazilgan.

Rossiyalik fan tarixchisi Konstantin Tomilin ta'kidlaganidek, tortishish konstantasi boshqa fundamental konstantalardan har qanday fizik miqdorning tabiiy shkalasi bilan bog'liq emasligi bilan ham farq qiladi. Shu bilan birga, yorug'lik tezligi tezlikning chegara qiymatini belgilaydi va Plank doimiysi - harakatdagi minimal o'zgarish.

Va faqat tortishish doimiysiga nisbatan, uning raqamli qiymati vaqt o'tishi bilan o'zgarishi mumkinligi haqidagi faraz ilgari surildi. Bu g'oyani birinchi marta 1933 yilda ingliz astrofiziki Edvard Miln (Edvard Artur Milne, 1896-1950) va 1937 yilda mashhur ingliz nazariyotchisi Pol Dirak (Pol Dirak, 1902-1984) tomonidan so- "katta sonlar gipotezasi" deb nomlangan gravitatsiya doimiysi kosmologik vaqt bilan kamayadi. Dirak gipotezasi XX asr nazariy fizikasi tarixida muhim o'rin tutadi, ammo uning ko'proq yoki kamroq ishonchli eksperimental tasdig'i ma'lum emas.

Gravitatsion konstanta bilan bevosita bog'liq bo'lgan "kosmologik doimiy" deb ataladigan narsa birinchi marta Albert Eynshteynning umumiy nisbiylik nazariyasi tenglamalarida paydo bo'lgan. Bu tenglamalar kengayuvchi yoki qisqaruvchi olamni tasvirlashini aniqlagandan so'ng, Eynshteyn sun'iy ravishda tenglamalarga "kosmologik atama" qo'shdi va bu statsionar yechimlarning mavjudligini ta'minladi. Uning jismoniy ma'nosi universal tortishish kuchlarini qoplaydigan va faqat juda katta miqyosda namoyon bo'ladigan kuchning mavjudligiga qisqartirildi. Harakatsiz olam modelining muvaffaqiyatsizligi Eynshteynga amerikalik astronom Edvin Xabbl (Edvin Pauell Xabbl, 1889–1953) va boshqa modelning to?g?riligini isbotlagan sovet matematigi Aleksandr Fridmanning asarlari nashr etilgandan keyin ayon bo?ldi. unga ko'ra, koinot vaqt o'tishi bilan kengayadi. 1931 yilda Eynshteyn kosmologik konstantadan voz kechib, uni shaxsiy ravishda "hayotidagi eng katta xato" deb atadi.

Biroq hikoya shu bilan tugamadi. So'nggi besh milliard yil davomida olamning kengayishi tezlashayotgani aniqlangandan so'ng, antigravitatsiyaning mavjudligi masalasi yana dolzarb bo'lib qoldi; u bilan birga kosmologik doimiy kosmologiyaga qaytdi. Shu bilan birga, zamonaviy kosmologlar antigravitatsiyani koinotda "qorong'u energiya" deb ataladigan narsaning mavjudligi bilan bog'lashadi.

Gravitatsion konstanta ham, kosmologik konstanta ham, “qora energiya” ham yaqinda London Imperial kollejida kosmologiyaning standart modelidagi hal etilmagan muammolarga bag‘ishlangan konferensiyada qizg‘in muhokama mavzusi bo‘ldi. Eng radikal farazlardan biri Storrsdagi Konnektikut universitetining zarrachalar fizigi Filipp Mannxaymning hisobotida shakllantirilgan. Aslida, Mannheim tortishish konstantasini universal doimiylik holatidan mahrum qilishni taklif qildi. Uning gipotezasiga ko'ra, tortishish doimiysining "jadval qiymati" Yerda joylashgan laboratoriyada aniqlanadi va undan faqat quyosh tizimi doirasida foydalanish mumkin. Kosmologik miqyosda tortishish konstantasi elementar zarrachalar fizikasi usullari bilan hisoblanishi mumkin bo'lgan boshqa, ancha kichikroq sonli qiymatga ega.

O'z gipotezasini o'z hamkasblariga taqdim etar ekan, Mangeym birinchi navbatda kosmologiya uchun juda dolzarb bo'lgan "kosmologik doimiylik muammosi" yechimini yaqinlashtirishga harakat qildi. Bu muammoning mohiyati quyidagicha. Zamonaviy tushunchalarga ko'ra, kosmologik konstanta Olamning kengayish tezligini tavsiflaydi. Uning kvant maydon nazariyasi usullari bilan nazariy jihatdan topilgan raqamli qiymati kuzatishlar natijasida olinganidan 10 120 baravar yuqori. Kosmologik konstantaning nazariy qiymati shunchalik kattaki, koinotning tegishli kengayish tezligida yulduzlar va galaktikalar paydo bo'lishga ulgurmagan bo'lar edi.

Mangeym ikki xil tortishish konstantalarining mavjudligi haqidagi gipotezasini quyidagicha asoslaydi - quyosh sistemasi va intergalaktik shkalalar uchun. Uning fikricha, kuzatishlarda haqiqatda aniqlanadigan narsa kosmologik konstantaning o‘zi emas, balki kosmologik konstanta va tortishish doimiysi ko‘paytmasiga mutanosib bo‘lgan qandaydir miqdordir. Faraz qilaylik, intergalaktik shkalalarda tortishish doimiysi juda kichik, kosmologik konstantaning qiymati esa hisoblangan qiymatga mos keladi va juda katta. Bunday holda, ikkita doimiy ko'paytma kichik qiymat bo'lishi mumkin, bu kuzatishlarga zid kelmaydi. "Ehtimol, kosmologik doimiyni kichik deb hisoblashni to'xtatish vaqti keldi, - deydi Mannheim, - shunchaki uning katta ekanligini qabul qiling va u erdan boring." Bunda «kosmologik konstanta muammosi» hal qilinadi.

Mannheimning yechimi oddiy ko'rinadi, ammo buning uchun to'lanadigan narx juda yuqori. Zeeya Merali 2007-yil 28-aprelda New Scientist tomonidan chop etilgan "Ikki doimiylik bittadan yaxshiroq" asarida ta'kidlaganidek, tortishish doimiysi uchun ikki xil raqamli qiymatni kiritish orqali Mannheim muqarrar ravishda Eynshteynning umumiy nisbiylik tenglamalaridan voz kechishi kerak. Bundan tashqari, Mannheim gipotezasi ko'pchilik kosmologlar tomonidan qabul qilingan "qorong'u energiya" tushunchasini ortiqcha qiladi, chunki kosmologik miqyosdagi tortishish konstantasining kichik qiymati o'z-o'zidan tortishish kuchining mavjudligi haqidagi taxminga tengdir.

Keyt Xorn Britaniyaning Sent-Luis universitetidan. Endryu (Avliyo Endryu universiteti) Manngeymning gipotezasini olqishlaydi, chunki u zarrachalar fizikasining asosiy tamoyillaridan foydalanadi: "Bu juda oqlangan va agar u to'g'ri bo'lsa, juda yaxshi bo'lardi". Xornning so'zlariga ko'ra, bu holda biz zarralar fizikasi va tortishish nazariyasini juda jozibali bir nazariyaga birlashtira olamiz.

Ammo hamma ham u bilan rozi emas. New Scientist kosmolog Tom Shenksning ta'kidlashicha, standart modelga juda mos keladigan ba'zi hodisalar, masalan, CMBning yaqinda o'lchovlari va ikkilik pulsarlarning harakati Mannheim nazariyasida osonlikcha tushuntirilishi dargumon.

Manxaymning o'zi o'z gipotezasi duch keladigan muammolarni inkor etmaydi, shu bilan birga u ularni standart kosmologik modelning qiyinchiliklari bilan solishtirganda unchalik ahamiyatli emasligini ta'kidlaydi: "Yuzlab kosmologlar uni ishlab chiqmoqdalar, ammo bu 120 darajali darajada qoniqarli emas. ”.

Shuni ta'kidlash kerakki, Mannheim eng yomonlarini istisno qilish uchun uni qo'llab-quvvatlagan ma'lum miqdordagi tarafdorlarni topdi. Eng yomoni, ular 2006 yilda Prinston universitetidan (Prinston universiteti) Pol Shtaynxardt (Pol Shtaynxardt) va Kembrijdan (Kembrij universiteti) Nil Turok (Nil Turok) tomonidan ilgari surilgan gipoteza bilan bog'lashdi, unga ko'ra koinot vaqti-vaqti bilan tug'iladi va yo'qoladi. , va tsikllarning har birida (bir trillion yil davom etadigan) o'zining Katta portlashiga ega va shu bilan birga har bir tsiklda kosmologik doimiyning raqamli qiymati oldingisiga qaraganda kamroq. Kuzatishlarda qayd etilgan kosmologik konstantaning o'ta ahamiyatsiz qiymati, demak, bizning koinotimiz paydo bo'ladigan va yo'qolib borayotgan olamlarning juda uzoq zanjirida juda uzoq bo'g'indir ...

Qing Li va boshqalar. / tabiat

Xitoy va Rossiya fiziklari ikkita tubdan farqli eksperimentlarni o‘rnatish va natijalarni buzib ko‘rsatuvchi tizimli xatolarni minimallashtirish orqali tortishish konstantasi xatosini to‘rt baravarga - millionda 11,6 qismga qisqartirdi. Maqola nashr etilgan Tabiat.

Birinchi marta tortishish doimiysi G Nyutonning universal tortishish qonunining bir qismi bo'lgan , 1798 yilda ingliz eksperimental fizigi Genri Kavendish tomonidan o'lchangan. Buning uchun olim ruhoniy Jon Mishel tomonidan qurilgan torsion balansidan foydalangan. Dizayni 1777 yilda Charlz Kulon tomonidan ixtiro qilingan eng oddiy buralish balansi vertikal ipdan iborat bo'lib, uning uchida ikkita og'irlikdagi yorug'lik nuri osilgan. Agar siz ikkita massiv jismni og'irliklarga olib kelsangiz, tortishish kuchi ta'sirida roker aylana boshlaydi; burilish burchagini o'lchash va uni jismlarning massasi, ipning elastik xususiyatlari va o'rnatishning o'lchamlari bilan bog'lash orqali tortishish doimiysining qiymatini hisoblash mumkin. Tegishli masalani hal qilish orqali siz burilish balanslarining mexanikasini batafsilroq tushunishingiz mumkin.

Kavendish tomonidan doimiy uchun olingan qiymat G\u003d 6,754 x 10 -11 nyuton kvadrat metr uchun kilogramm va tajribaning nisbiy xatosi bir foizdan oshmadi.

Genri Kavendish laboratoriya jismlari orasidagi tortishish kuchini birinchi bo'lib o'lchagan burilish balansi modeli

Fan muzeyi / Fan va jamiyat rasmlari kutubxonasi

O'shandan beri olimlar tortishish doimiyligini o'lchash uchun ikki yuzdan ortiq tajriba o'tkazdilar, ammo ularning aniqligini sezilarli darajada yaxshilay olmadilar. Hozirgi vaqtda Fan va texnologiya ma'lumotlari qo'mitasi (CODATA) tomonidan qabul qilingan va so'nggi 40 yildagi 14 ta eng aniq tajriba natijalari bo'yicha hisoblangan konstantaning qiymati G\u003d 6.67408 (31) x 10 -11 nyuton / kilogramm uchun kvadrat metr (mantisaning oxirgi raqamlari xatosi qavs ichida ko'rsatilgan). Boshqacha qilib aytganda, uning nisbiy xatosi taxminan millionga 47 qismga teng, bu Kavendish tajribasi xatosidan atigi yuz baravar kam va boshqa fundamental konstantalarning xatosidan kattaroq ko'p tartibli. Masalan, Plank doimiysi uchun o'lchash xatosi milliardga 13 qismdan, Boltsman doimiysi va elementar zaryad - milliardga 6 qismdan, yorug'lik tezligi milliardga 4 qismdan oshmaydi. Shu bilan birga, fiziklar uchun doimiyning aniq qiymatini bilish juda muhimdir G, chunki u kosmologiya, astrofizika, geofizika va hatto zarralar fizikasida asosiy rol o'ynaydi. Bundan tashqari, konstantaning yuqori xatosi boshqa jismoniy miqdorlarning qiymatlarini qayta aniqlashni qiyinlashtiradi.

Katta ehtimol bilan, doimiyning past aniqligi G yerga asoslangan tajribalarda paydo bo'ladigan tortishish kuchlarining zaifligi bilan bog'liq - bu kuchlarni aniq o'lchashni qiyinlashtiradi va qurilmalarni loyihalashda katta tizimli xatolarga olib keladi. Xususan, CODATA qiymatini hisoblash uchun foydalanilgan ba'zi tajribalarning xabar qilingan xatosi millionga 14 qismdan oshmadi, ammo ularning natijalari o'rtasidagi farq millionga 550 qismga etdi. Hozirgi vaqtda natijalarning bunday katta tarqalishini tushuntira oladigan nazariya yo'q. Ehtimol, haqiqat shundaki, ba'zi tajribalarda olimlar doimiy qiymatlarni buzadigan ba'zi omillarni e'tiborsiz qoldirgan. Shu sababli, eksperimental fiziklar uchun faqat tizimli xatolarni kamaytirish, tashqi ta'sirlarni minimallashtirish va tubdan boshqacha dizayndagi o'lchovlarni takrorlash qoladi.

Aynan mana shunday ish Markaziy Xitoy Fan va Texnologiya Universitetidan Jun Luo boshchiligidagi bir guruh olimlar tomonidan Moskva davlat universiteti SAI vakili Vadim Milyukov ishtirokida amalga oshirildi.

Xatoni kamaytirish uchun tadqiqotchilar tubdan farqli dizayn va turli parametr qiymatlari bilan bir nechta qurilmalarda tajribalarni takrorladilar. Birinchi turdagi qurilmalarda konstanta TOS (vaqtning tebranishi) usuli yordamida o'lchandi, bunda qiymat G burilish balansining tebranish chastotasi bilan aniqlanadi. Aniqlikni oshirish uchun chastota ikki xil konfiguratsiya uchun o'lchanadi: "yaqin" konfiguratsiyada tashqi massalar balansning muvozanat holatiga yaqin (bu konfiguratsiya rasmda ko'rsatilgan) va "uzoq" konfiguratsiyada, ular muvozanat holatiga perpendikulyar. Natijada, "uzoq" konfiguratsiyadagi tebranish chastotasi "yaqin" konfiguratsiyaga qaraganda bir oz kamroq bo'lib chiqadi va bu bizga qiymatni aniqlashtirishga imkon beradi. G.

Boshqa tomondan, ikkinchi turdagi o'rnatishlar AAF (burchak tezlashuvi-teskari aloqa) usuliga tayangan - bu usulda burilish balansi nuri va tashqi massalar mustaqil ravishda aylanadi va ularning burchak tezlashuvi teskari aloqani boshqarish tizimi yordamida o'lchanadi. ip burilmagan. Bu ipning bir xilligi va uning elastik xususiyatlarining noaniqligi bilan bog'liq tizimli xatolardan xalos bo'lishga imkon beradi.

Gravitatsion konstantani o'lchash uchun eksperimental qurilmalar sxemasi: TOS usuli (a) va AAF (b)

Qing Li va boshqalar. / tabiat

Gravitatsion doimiylikni o'lchash uchun eksperimental qurilmalarning fotosuratlari: TOS (a-c) va AAF (d-f) usullari

Qing Li va boshqalar. / tabiat

Bundan tashqari, fiziklar mumkin bo'lgan tizimli xatolarni minimallashtirishga harakat qilishdi. Birinchidan, ular tajribalarda qatnashgan tortishish jismlarining haqiqatan ham bir hil va sharsimon shaklga yaqin ekanligini tekshirdilar - skanerlovchi elektron mikroskop yordamida jismlarning fazoviy zichligi taqsimotini qurdilar, shuningdek, geometrik markaz va markaz orasidagi masofani o'lchadilar. ikki mustaqil usul bilan massa. Natijada, olimlar zichlik tebranishlari millionga 0,5 qismdan, eksantriklik esa millionga bir qismdan oshmasligiga ishonch hosil qilishdi. Bundan tashqari, tadqiqotchilar kamchiliklarni qoplash uchun har bir tajriba oldidan sharlarni tasodifiy burchak bilan aylantirdilar.

Ikkinchidan, fiziklar filamentning nol rejimidagi tebranishlarini bostirish uchun ishlatiladigan magnit amortizator doimiylikni o'lchashga yordam berishi mumkinligini hisobga olishdi. G, va keyin uning dizaynini shunday o'zgartirdiki, bu hissa millionga bir necha qismdan oshmaydi.

Uchinchidan, olimlar elektrostatik ta'sirlardan xalos bo'lish uchun massalar yuzasini yupqa oltin folga bilan qopladilar va folga e'tiborga olish uchun buralish balansining inersiya momentini qayta hisoblab chiqdilar. Tajriba davomida o'rnatish qismlarining elektrostatik potentsiallarini kuzatib, fiziklar elektr zaryadlari o'lchov natijalariga ta'sir qilmasligini tasdiqladilar.

To'rtinchidan, tadqiqotchilar AAF usulida buralish havoda sodir bo'lishini hisobga oldilar va havo qarshiligini hisobga olgan holda rokerning harakatini moslashtirdilar. TOS usulida o'rnatishning barcha qismlari vakuum kamerasida edi, shuning uchun bunday effektlarni e'tiborsiz qoldirish mumkin edi.

Beshinchidan, eksperimentchilar o'rnatish haroratini tajriba davomida doimiy ravishda ushlab turishdi (tebranishlar 0,1 darajadan oshmadi), shuningdek, ipning haroratini doimiy ravishda o'lchab, uning elastik xususiyatlaridagi deyarli sezilarli o'zgarishlarni hisobga olgan holda ma'lumotlarni tuzatdilar.

Nihoyat, olimlar sferalarning metall qoplamasi Yerning magnit maydoni bilan o‘zaro ta’sir o‘tkazish imkonini berishini hisobga oldilar va bu ta’sir ko‘lamini taxmin qilishdi. Tajriba davomida olimlar ipning burilish burchagi, harorat, havo zichligidagi tebranishlar va seysmik buzilishlarni o'z ichiga olgan barcha ma'lumotlarni har soniyada o'qib chiqdilar, so'ngra to'liq rasmni qurdilar va doimiyning qiymatini hisoblab chiqdilar. G.

Olimlar har bir tajribani ko'p marta takrorladilar va natijalarni o'rtacha hisobladilar, so'ngra sozlash parametrlarini o'zgartirib, tsiklni qaytadan boshladilar. Xususan, tadqiqotchilar turli diametrli to'rtta kvarts filamentlari uchun TOS usuli yordamida tajribalar o'tkazdilar va AAF sxemasi bilan uchta tajribada olimlar modulyatsiya qiluvchi signalning chastotasini o'zgartirdilar. Har bir qiymatni tekshirish uchun fiziklarga taxminan bir yil kerak bo'ldi va jami tajriba uch yildan ortiq davom etdi.

(a) TOS usulida buralish balansining tebranish davrining vaqtga bog'liqligi; lilak nuqtalari "yaqin" konfiguratsiyaga mos keladi, ko'k nuqta "uzoq" ga mos keladi. (b) Har xil TOS sozlamalari uchun tortishish konstantasining o'rtacha qiymatlari

Rossiya va Xitoy olimlari ikkita mustaqil usul yordamida tortishish doimiyligini aniqladilar. Tadqiqot natijalari Nature jurnalida chop etilgan.

Gravitatsion doimiy G fizikada asosiy konstantalardan biri bo'lib, u moddiy jismlarning tortishish o'zaro ta'sirini hisoblashda qo'llaniladi. Nyutonning universal tortishish qonuniga ko‘ra, ikkita moddiy nuqtaning tortishish kuchi ularning massalari ko‘paytmasiga proporsional va ular orasidagi masofa kvadratiga teskari proportsionaldir. Bu formula shuningdek, doimiy koeffitsientni o'z ichiga oladi - tortishish doimiysi G. Astronomlar endi massalar va masofalarni tortishish doimiysiga qaraganda ancha aniqroq o'lchashlari mumkin, shuning uchun jismlar orasidagi tortishishning barcha hisoblarida tizimli xatolik to'plangan. Ehtimol, tortishish konstantasi bilan bog'liq xato atomlar yoki elementar zarrachalarning o'zaro ta'sirini o'rganishga ham ta'sir qiladi.

Fiziklar bu miqdorni bir necha bor o'lchagan. Yangi ishda P.K. nomidagi Davlat astronomiya instituti xodimlaridan iborat xalqaro olimlar jamoasi. Sternberg (GAISH) Moskva davlat universiteti ikki usul va torsion mayatnik yordamida tortishish doimiyligini yaxshilashga qaror qildi.

"Gravitatsion doimiylikni o'lchash bo'yicha eksperimentda uchta jismoniy miqdorni mutlaq o'lchash kerak: massa, uzunlik va vaqt", - deydi tadqiqot mualliflaridan biri, SAIdan Vadim Milyukov. - Absolyut o'lchovlar har doim tizimli xatolar bilan tortilishi mumkin, shuning uchun ikkita mustaqil natijani olish muhim edi. Agar ular bir-biriga to'g'ri kelsa, unda ular tizimlilikdan xoli ekanligiga ishonch bor. Bizning natijalarimiz uchta standart og'ish darajasida bir-biriga mos keladi.

Tadqiqot mualliflari tomonidan qo'llaniladigan birinchi yondashuv dinamik usul deb ataladi (vaqtning tebranish usuli, ToS). Tadqiqotchilar burilish tebranishlarining chastotasi massa manbai bo'lib xizmat qilgan ikkita sinov tanasining holatiga qarab qanday o'zgarishini hisoblab chiqdilar. Agar sinov jismlari orasidagi masofa kamaysa, ularning o'zaro ta'sirining kuchi ortadi, bu tortishish o'zaro ta'siri formulasidan kelib chiqadi. Natijada mayatnikning tebranish chastotasi ortadi.

Buralish mayatnikli eksperimental qurilma sxemasi

Q. Li, C. Xie, J.-P. Liu va boshqalar.

Ushbu usuldan foydalangan holda tadqiqotchilar mayatnik osma ipining elastik xususiyatlarining o'lchov xatolariga qo'shgan hissasini hisobga oldilar va ularni tekislashga harakat qilishdi. Tajribalar bir-biridan 150 m masofada joylashgan ikkita mustaqil qurilmada o'tkazildi. Birinchisida, olimlar material tomonidan yuzaga kelishi mumkin bo'lgan xatolarni tekshirish uchun suspenziya filamentining uch xil tolasini sinab ko'rdilar. Ikkinchisida sezilarli dizayn o'zgarishi bor edi: tadqiqotchilar o'rnatishga bog'liq bo'lgan xatolarni baholash uchun yangi silikat tolasi, boshqa sarka?lar va og'irliklar to'plamidan foydalanganlar.

G o'lchash uchun qo'llaniladigan ikkinchi usul burchak tezlashuvi (AAF) usuli hisoblanadi. U tebranish chastotasini emas, balki sinov jismlari tomonidan yuzaga kelgan mayatnikning burchak tezlanishini o'lchaydi. G ni o‘lchashning bu usuli yangilik emas, lekin hisob-kitobning aniqligini oshirish maqsadida olimlar eksperimental qurilma konstruksiyasini tubdan o‘zgartirdilar: material qizdirilganda kengaymasligi uchun alyuminiy stendni shisha bilan almashtirdilar. Sinov massasi sifatida ehtiyotkorlik bilan sayqallangan zanglamaydigan po'latdan yasalgan sharchalar shakli va idealga bir xilligidan foydalanilgan.

Inson omilining rolini kamaytirish uchun olimlar deyarli barcha parametrlarni qayta-qayta o'lchashdi. Ular, shuningdek, aylanish jarayonida harorat va tebranishning sinov jismlari orasidagi masofaga ta'sirini batafsil o'rgandilar.

Tajribalar natijasida olingan tortishish konstantasining qiymatlari (AAF - 6,674484(78)x10 -11 m 3 kg -1 s -2; ToS - 6,674184(78) x 10 -11 m 3 kg -1 s -2) uchta standart og'ish darajasida bir-biriga to'g'ri keladi. Bundan tashqari, ikkalasi ham ilgari o'rnatilgan barcha qiymatlarning eng past noaniqligiga ega va 2014 yilda Fan va Texnologiya Ma'lumotlari Qo'mitasi (CODATA) tomonidan tavsiya etilgan qiymatga mos keladi. Bu tadqiqotlar, birinchidan, gravitatsion doimiylikni aniqlashga katta hissa qo'shgan bo'lsa, ikkinchidan, bundan ham katta aniqlikka erishish uchun kelajakda qanday harakatlar talab qilinishini ko'rsatdi.

Sizga material yoqdimi? Yandex.News-ning "Mening manbalarim" da va bizni tez-tez o'qing.

Ilmiy izlanishlar to‘g‘risidagi press-relizlar, so‘nggi nashr etilgan ilmiy maqolalar va konferensiyalar e’lonlari, shuningdek, g‘olib bo‘lgan grantlar va mukofotlar to‘g‘risidagi ma’lumotlarni quyidagi manzilga yuboring: [elektron pochta himoyalangan] veb-sayt.

Nyutonning tortishish qonunini ifodalovchi formuladagi G mutanosiblik koeffitsienti F=G mm / r2, qayerda F- tortishish kuchi, M va m- tortilgan jismlar massasi, r- jismlar orasidagi masofa. G. p .ning boshqa belgilari: g yoki f(kamroq tez-tez k2). G. p.ning son qiymati uzunlik, massa va kuch birliklari tizimini tanlashga bog?liq. CGS birliklar tizimida (Qarang: CGS birliklar tizimi)

G= (6,673 ± 0,003).10 -8 kunlar.sm 2.g -2

yoki sm 3.g --1.sek -2, Xalqaro birliklar tizimida (Qarang: Xalqaro birliklar tizimi)

G= (6,673 ± 0,003).10 -11. n.m 2.kg --2

yoki m 3.kg -1.sek -2. G. p.ning eng aniq qiymati buralish balansi yordamida ikki ma'lum massa orasidagi tortishish kuchini laboratoriyada o?lchash natijasida olinadi (Qarang: Buralish balansi).

Osmon jismlarining (masalan, sun'iy yo'ldoshlarning) Yerga nisbatan orbitalarini hisoblashda geosentrik G. p. ishlatiladi - Yer massasi (shu jumladan uning atmosferasi) bo'yicha G. p. mahsuloti:

G.E.= (3,98603 ± 0,00003).10 14 . m 3.sek -2.

Osmon jismlarining Quyoshga nisbatan orbitalarini hisoblashda geliotsentrik G. p. ishlatiladi - G. p.ning Quyosh massasiga ko?paytmasi:

GS s = 1,32718.10 20 . m 3.sek -2.

Bu qadriyatlar G.E. va GS s 1964 yilda Xalqaro Astronomiya Ittifoqi kongressida qabul qilingan fundamental astronomik konstantalar tizimiga mos keladi.

Yu. A. Ryabov.

• - , jismoniy tananing muqaddas orollarini tortishish manbai sifatida tavsiflovchi qiymat; inertial massaga teng. ...

  Jismoniy entsiklopediya

• - vaqt o'tishi bilan qarang. kosmosdagi in-va harakatining zichligi va tezligi qiymatlari. pr-ve tortishish kuchi ta'sirida ...

  Jismoniy entsiklopediya

• - tortishish kuchlari ta'sirida dastlab deyarli bir hil muhitda materiyaning zichligi va tezligining buzilishlarining o'sishi. Gravitatsion beqarorlik natijasida materiya bo'laklari hosil bo'ladi ...

  Astronomik lug'at

• - yorug'lik harakatiga ta'siri muhitning optik xususiyatlarining o'zgarishi tufayli nurlarni sindiradigan oddiy linzalarning ta'siriga o'xshash katta massali jism ...

  Lem dunyosi - lug'at va qo'llanma

• - tortishish kuchi ta'sirida tog' jinslarining teshiklari, yoriqlari va boshqa bo'shliqlari orqali harakatlanishi mumkin bo'lgan er osti suvlari ...

  Geologik atamalarning lug'ati

• - bepul suv. U tortishish kuchi ta'sirida harakat qiladi, gidrodinamik bosim unda harakat qiladi ...

  Gidrogeologiya va muhandislik geologiyasi lug'ati

• - Namlik erkin, harakatlanuvchi yoki tortishish kuchi ta'sirida erda yoki erda harakatlanishi mumkin ...

  Tuproqshunoslikning izohli lug'ati

• - tortishish doimiysi, - universitetlar. jismoniy Nyuton tortishish qonunini ifodalovchi f-lu ga kiritilgan doimiy G: G = * 10-11N * m2 / kg2 ...

  Katta ensiklopedik politexnika lug'ati

• - qattiq va suyuq fazalarning zichligidagi farq bilan bog'liq bo'lgan quyma balandligi bo'ylab mahalliy segregatsiya, shuningdek kristallanish jarayonida aralashmaydigan suyuq fazalar ...
• - isitiladigan material tortishish ta'sirida yuqoridan pastga siljiydigan va gazsimon sovutish suvi teskari yo'nalishda harakatlanadigan milya pechi ...

  Metallurgiya ensiklopedik lug'ati

• - sin. tortishish anomaliya atamasi ...

  Geologik entsiklopediya

• - san'atga qarang. Bepul suv....

  Geologik entsiklopediya

• - tortishish manbai sifatida tananing xususiyatlarini tavsiflovchi massa, og'ir massa, jismoniy miqdor; son jihatdan inertial massaga teng. Massaga qarang...
• - plumb liniyasi bilan bir xil ...

  Buyuk Sovet Entsiklopediyasi

• - og'ir massa, tortishish manbai sifatida tananing xususiyatlarini tavsiflovchi fizik miqdor; son jihatdan inertial massaga teng. Massaga qarang...

  Buyuk Sovet Entsiklopediyasi

• - Nyutonning tortishish qonunini ifodalovchi formulada G mutanosiblik koeffitsienti F = G mM / r2, bu erda F - tortishish kuchi, M va m - tortilgan jismlarning massalari, r - jismlar orasidagi masofa ...

  Buyuk Sovet Entsiklopediyasi

kitoblarda "tortishish doimiysi"

muallif Eskov Kirill Yurievich

muallif

2-BOB Sayyoramizning shakllanishi: "sovuq" va "issiq" farazlar. Ichki makonning gravitatsion farqlanishi. Atmosfera va gidrosferaning kelib chiqishi

Ajoyib paleontologiya kitobidan [Yer va undagi hayot tarixi] muallif Eskov Kirill Yurievich

2-BOB Sayyoramizning shakllanishi: "sovuq" va "issiq" farazlar. Ichki makonning gravitatsion farqlanishi. Atmosfera va gidrosferaning kelib chiqishi Biz Yer va Quyosh tizimining kelib chiqishi haqidagi hikoyani uzoqdan boshlashimiz kerak. 1687 yilda I. Nyuton umuminsoniy qonunni chiqardi

Gravitatsion linza nima?

"Eng yangi faktlar kitobi" kitobidan. 1-jild. Astronomiya va astrofizika. Geografiya va boshqa yer fanlari. Biologiya va tibbiyot muallif Kondrashov Anatoliy Pavlovich

Gravitatsion linza nima? Umumiy nisbiylik nazariyasining muhim natijalaridan biri shundaki, tortishish maydoni hatto yorug'likka ham ta'sir qiladi. Juda katta massalar yonidan o'tib, yorug'lik nurlari buriladi. Gravitatsion g'oyani tushuntirish

Doimiy g'amxo'rlik

Kundalik varaqlari kitobidan. 1-jild muallif Rerich Nikolay Konstantinovich

Doimiy tashvish Bizning qo'mitalar pakt ratifikatsiya qilingandan keyin ularning pozitsiyasi qanday bo'lishini so'rashmoqda. Ba'zi do'stlar uchun Paktning rasmiy ratifikatsiya qilinishi har qanday jamoat tashabbusi va hamkorlikni allaqachon bekor qilgandek tuyulishi mumkin. Ayni paytda, aslida shunday bo'lishi kerak

6.10. Gravitatsion holat vektorining qisqarishi

"Aql soyalari" kitobidan [Ong fanini izlashda] muallif Penrose Rojer

6.10. Holat vektorining gravitatsiyaviy qisqarishi Kvant nazariyasini modifikatsiya qilish, agar biz R ning u yoki bu shaklini haqiqiy jismoniy jarayon sifatida o'tkazishimiz kerak bo'lsa, buning asosiy ta'sirini o'z ichiga olishi kerak, deb shubha qilish uchun jiddiy sabablar mavjud.

Vulqon analogiyasi: tortishish va markazdan qochma energiya

Yulduzlararo kitobdan: sahna ortidagi fan muallif Torn Kip Stiven

Vulqon o'xshashligi: tortishish va markazdan qochma energiya Ushbu vulqonning fizika qonunlari bilan qanday bog'liqligini tushuntirish uchun biz biroz texnik ma'lumotga ega bo'lishimiz kerak.Oddiylik uchun biz chidamlilik Gargantua ekvator tekisligida harakat qilmoqda deb faraz qilamiz.

UCHINCHI REYXNING GRAVITATSION GUL (V. Psalomshchikov bo'yicha)

Kitobdan Ikkinchi jahon urushining 100 ta buyuk sirlari muallif Nepomniachtchi Nikolay Nikolaevich

UCHINCHI REYXNING GRAVITATSION GUN (V. Psalomshchikov materiallari asosida) 1920-yillarning boshlarida Germaniyada K?nigsberg universiteti dotsenti T. Kaluzaning “katta birlashish nazariyasi” haqidagi maqolasi chop etildi, unda u “katta birlashish nazariyasi”ga oid maqolasi chop etildi. O'sha paytda ishlayotgan Eynshteyndan oldinga chiqing

Gravitatsion linza nima?

"Eng yangi faktlar kitobi" kitobidan. 1-jild [Astronomiya va astrofizika. Geografiya va boshqa yer fanlari. Biologiya va tibbiyot] muallif Kondrashov Anatoliy Pavlovich

Gravitatsion linza nima? Umumiy nisbiylik nazariyasining muhim natijalaridan biri shundaki, tortishish maydoni hatto yorug'likka ham ta'sir qiladi. Juda katta massalar yonidan o'tib, yorug'lik nurlari buriladi. Gravitatsion g'oyani tushuntirish

Gravitatsiya

TSB

Vertikal tortishish

Muallifning Buyuk Sovet Entsiklopediyasi (GR) kitobidan TSB

tortishish to'g'oni

Muallifning Buyuk Sovet Entsiklopediyasi (GR) kitobidan TSB

Gravitatsion doimiy

Muallifning Buyuk Sovet Entsiklopediyasi (GR) kitobidan TSB

Kristal qobiliyatlari. Gravitatsiyaviy zaryadlash

Tosh energiyasi shifo kitobidan. Kristal terapiyasi. Qayerdan boshlash kerak? muallif Bril Mariya

Kristal qobiliyatlari. Gravitatsiyani qayta zaryadlash Yerning ichki qismining chuqurligida millionlab yillar davomida kristallangan tabiiy elementlar o'zlarining qobiliyatlarini maksimal darajada oshirishga imkon beruvchi maxsus xususiyatlarga ega. Va bu qobiliyatlar unchalik kichik emas.

Gravitatsion slayd qoidasi

"Qutb ayig'i" salomatlik-jangovar tizimi kitobidan muallif Meshalkin Vladislav Eduardovich

Gravity Hill qoidasi Biz allaqachon kelishib oldik: hamma narsa fikrdir; fikr kuchdir; Kuchning harakati to'lqindir. Shuning uchun, jangovar shovqin asosan kiyimlarni yuvishdan farq qilmaydi. Ikkala holatda ham to'lqinli jarayon mavjud.Siz hayotning to'lqinli jarayoni ekanligini tushunishingiz kerak