A gravitációs állandó, amelyet G-vel jelölünk, a gravitáció erejének meghatározására szolgál. Az évszázadok során a tudósok számos kísérletet végeztek a G értékének meghatározására. A tudományos közösség azonban nem elégedett a jelenlegi adatokkal. Még mindig kevésbé pontos, mint az összes többi alapvető természetes állandó értéke – például a fénysebesség vákuumban.
A megoldás magában foglalja a gravitációs állandó mérését a lehető legtöbb különböző módszerrel. Tudósok a ETH Zürich új kísérletet végzett a gravitációs állandó újra meghatározására.
Mérőberendezéseiket a svájci Bad Ragaz felett, Pfäfers közelében fekvő Furggels erődben helyezték el. A kísérleti elrendezés két, vákuumkamrákban felfüggesztett gerendából áll.
A tudósok rezgésbe hozták az első sugarat. A gravitációs csatolás következtében a második sugár minimális mozgást mutatott. Ezután lézeres eszközökkel mérték a két sugár mozgását.
Ennek a dinamikus hatásnak a mérése lehetővé tette a tudósok számára, hogy meghatározzák a hatás nagyságát gravitációs állandó.
A tudósok azt találták, hogy ez az érték 2.2 százalékkal magasabb, mint a Tudományos és Technológiai Adatügyi Bizottság által megadott jelenlegi hivatalos érték. Az új érték azonban nagy bizonytalanságnak van kitéve.
Jürg Dual, az ETH Zürich Gépészeti és Folyamatmérnöki Tanszékének professzora, mondott, „Ahhoz, hogy megbízható értéket kapjunk, még jelentős mértékben csökkentenünk kell ezt a bizonytalanságot. Már folyamatban van a mérések elvégzése egy kissé módosított kísérleti elrendezéssel, hogy még nagyobb pontossággal tudjuk meghatározni a G állandót. A kezdeti eredmények rendelkezésre állnak, de még nem tették közzé. Ennek ellenére jó úton haladunk.”
Az új módszer előnye, hogy dinamikusan mér gravitációs a mozgó gerendákon keresztül.
A Dual csoportjának tudósain és egy statisztikaprofesszoron kívül a projektben olyan infrastrukturális személyzet is részt vett, mint a tisztatéri szakemberek, villamosmérnökök és egy szerelő.
Dual azt mondja, "Ez a kísérlet nem jöhetett volna össze több éves csapatmunka nélkül."
Journal Reference:
- Jürg Dual, Rezonáló sugarak közötti gravitációs csatolás dinamikus mérése hertz rendszerben, Természetfizika (2022). DOI: 10.1038/s41567-022-01642-8
