La constante gravitationnelle, notée G, est utilisée pour déterminer la force de gravité. Au fil des siècles, les scientifiques ont mené de nombreuses expériences pour déterminer la valeur de G. Cependant, la communauté scientifique n’est pas satisfaite du chiffre actuel. Elle est encore moins précise que les valeurs de toutes les autres constantes naturelles fondamentales, par exemple la vitesse de la lumière dans le vide.
La solution consiste à mesurer la constante gravitationnelle avec autant de méthodes différentes que possible. Des scientifiques à ETH Zurich a mené une nouvelle expérience pour redéterminer la constante gravitationnelle.
Ils ont installé leurs équipements de mesure dans l'ancienne forteresse de Furggels, située près de Pfäfers, au-dessus de Bad Ragaz, en Suisse. Le dispositif expérimental se compose de deux poutres suspendues dans des chambres à vide.
Les scientifiques ont fait vibrer le premier faisceau. Le couplage gravitationnel a provoqué un mouvement minimal du deuxième faisceau. Ils ont ensuite utilisé des appareils laser pour mesurer le mouvement des deux faisceaux.
La mesure de cet effet dynamique a permis aux scientifiques de déterminer l'ampleur de la constante gravitationnelle.
Les scientifiques ont découvert que cette valeur était 2.2 % plus élevée que la valeur officielle actuelle donnée par le Comité des données pour la science et la technologie. Cependant, la nouvelle valeur est soumise à une grande incertitude.
Jürg Dual, professeur au Département de génie mécanique et des procédés de l'ETH Zurich, a affirmé Valérie Plante., « Pour obtenir une valeur fiable, nous devons encore réduire considérablement cette incertitude. Nous sommes déjà en train de prendre des mesures avec un dispositif expérimental légèrement modifié afin de pouvoir déterminer la constante G avec encore plus de précision. Les premiers résultats sont disponibles mais n’ont pas encore été publiés. Pourtant, nous sommes sur la bonne voie.
L’avantage de la nouvelle méthode est qu’elle mesure dynamiquement la gravité via les poutres mobiles.
Outre les scientifiques du groupe de Dual et un professeur de statistiques, le projet a également impliqué du personnel d'infrastructure tel que des spécialistes des salles blanches, des ingénieurs électriciens et un mécanicien.
Dual dit : "Cette expérience n'aurait pas pu se réaliser sans des années d'effort d'équipe."
Journal de référence:
- Jürg Dual, Mesure dynamique du couplage gravitationnel entre poutres résonantes en régime hertzien, Physique de la nature (2022). EST CE QUE JE: 10.1038/s41567-022-01642-8
