Gravitatsiooni tugevuse määramiseks kasutatakse gravitatsioonikonstanti, mida tähistatakse kui G. Sajandite jooksul on teadlased G väärtuse määramiseks läbi viinud arvukalt katseid. Teadusringkond pole aga praeguse näitajaga rahul. See on siiski vähem täpne kui kõigi teiste põhiliste loomulike konstantide väärtused, näiteks valguse kiirus vaakumis.
Lahendus hõlmab gravitatsioonikonstandi mõõtmist võimalikult paljude erinevate meetoditega. Teadlased aadressil ETH Zürich viis läbi uue katse gravitatsioonikonstandi ümbermääramiseks.
Nad panid oma mõõteseadmed üles Furggelsi kindlusesse, mis asus Šveitsis Bad Ragazi kohal Pfäfersi lähedal. Eksperimentaalne seadistus koosneb kahest vaakumkambrites riputatud talast.
Teadlased panid esimese kiire vibreerima. Gravitatsiooniline side põhjustas teise tala minimaalse liikumise. Seejärel kasutasid nad kahe kiire liikumise mõõtmiseks laserseadmeid.
Selle dünaamilise efekti mõõtmine võimaldas teadlastel määrata selle suuruse pidev gravitatsioon.
Teadlased leidsid, et see väärtus on 2.2 protsenti kõrgem kui praegune ametlik väärtus, mille andis teaduse ja tehnoloogia andmete komitee. Kuigi uue väärtusega kaasneb suur ebakindlus.
Jürg Dual, ETH Zürichi mehaanika- ja protsessitehnika osakonna professor, ütles, “Usaldusväärse väärtuse saamiseks peame seda ebakindlust siiski tunduvalt vähendama. Oleme juba tegemas mõõtmisi veidi muudetud eksperimentaalse seadistusega, et saaksime konstanti G veelgi täpsemalt määrata. Esialgsed tulemused on saadaval, kuid neid pole veel avaldatud. Sellegipoolest oleme õigel teel."
Uue meetodi eeliseks on see, et see mõõdab dünaamiliselt raskus liikuvate kiirte kaudu.
Lisaks Duali grupi teadlastele ja statistikaprofessorile kaasati projekti ka infrastruktuuri töötajaid, nagu puhasruumi spetsialistid, elektriinsenerid ja mehaanik.
Dual ütleb, "See eksperiment poleks saanud kokku ilma aastatepikkuse meeskonnatööta."
Ajakirja viide:
- Jürg Dual, Resoneerivate kiirte vahelise gravitatsioonilise sidestuse dünaamiline mõõtmine hertsirežiimis, Loodusfüüsika (2022). DOI: 10.1038/s41567-022-01642-8
