Monday, September 21, 2020 0:26 EnEn  RusРус


Russian USA
Постоянство гравитационной постоянной G под сомнением : Art and Science
   Home  America  News  Yellow Pages  Shopping  Classifieds  Fun  Forum   
News
Search:





Постоянство гравитационной постоянной G под сомнением

4 Nov 2002 viewed (1571)  comments (9) 



Новый эксперимент швейцарских физиков, поставленный для уточнения значения гравитационной постоянной G, прибавил весомости довольно спорной теории, согласно которой на силу гравитации оказывает влияние магнитное поле Земли, сообщает New Scientist.

G - это коэффициент пропорциональности в формуле, описывающей закон всемирного тяготения. Как в теории тяготения Ньютона, так и в общей теории относительности Эйнштейна гравитационная постоянная G рассматривается как универсальная константа природы, не меняющаяся в пространстве и времени и независящая от физических и химических свойств среды и гравитирующих масс. Однако существуют варианты теории гравитации, предсказывающие переменность G (теория Дирака, скалярно-тензорные теории гравитации, некоторые модели расширенной супергравитации).

Эксперименты по уточнению значения G давали странные результаты - различия в значениях, полученных в разных лабораториях, превосходили пределы погрешности экспериментов. До настоящего времени два наиболее точных измерения G были получены группами в Университете Вашингтона в Сиэтле и в Международном бюро мер и весов под Парижем, в обоих случаях ошибки эксперимента составляют около 1/10000, однако разница полученных значений превышает возможные погрешности в 10 раз.

Жан-Поль Мбелек (Jean-Paul Mbelek) и Марк Лашьез-Рей (Marc Lachieze-Ray) из Французской комиссии по ядерной энергии (тоже поблизости от Парижа) считают, что разрешить это противоречие можно, если принять во внимание расположение лабораторий, где проводились эксперименты. Взаимовлияние гравитационного и магнитного полей Земли приводит к тому, что земное тяготение будет сильнее в тех местах, где сильнее магнитное поле (таким образом, максимальных значений можно ожидать в районах северного и южного магнитных полюсов).

В основу расчетов были положены теории, предполагающие наличие скрытых размерностей у пространства (в частности, теория суперструн - объединение теории гравитации Эйнштейна, общей теории относительности и стандартной модели физики элементарных частиц, объединяющей в свою очередь электромагнитные, слабые и сильные взаимодействия).

Эксперименты в Париже и Сиэтле, как и большинство предыдущих, основывались на модернизации классического опыта, поставленного Генри Кавендишем в 1798 году и непременно повторяемом теперь всеми студентами-физиками на физическом практикуме. В простейшем случае используются крутильные весы - скручиваемая нить показывает силу воздействия массивного шара на шар-детектор.

Теперь группа физиков из Университета Цюриха применила более прямой метод, который позволяет измерить G с точностью 33/1000000. Измерялось различие в весе двух малых пробных масс при размещении двух огромных (13 тонн) резервуаров с ртутью выше или ниже их. Измеряя сверхчувствительными весами изменения веса пробных масс, исследователи получили возможность вычислить значение G.

Их результат - 6,67404 x 10-11 м3/(кг x с2) - находится в согласии со значением группы в Сиэтле, но не с парижским результатом. Стефан Шламингер (Stephan Schlamminger), лидер цюрихской группы, считает, что этим самым парижский результат опровергнут. Напротив, Мбелек заявляет, что магнитное поле в Сиэтле воздействует на G точно так же, как и в местности, где проводился эксперимент швейцарцев, и тем самым именно его теория блестящим образом подтверждается - G зависит от интенсивности магнитного поля.

Утверждается, что исследования Солнца также свидетельствуют в пользу новой теории. Мбелек уверяет, что, согласно их расчетам, при высоких температурах влияние магнитного поля на силу притяжения ослабевает, так что можно ожидать, что G внутри Солнца имеет меньшее значение. Если использовать модель, в которой выбрано такое значение гравитационной постоянной, то получается лучшее согласование с экспериментальными данными.

Максим Борисов

Source:







Other articles in Art and Science:


news comments  Readers' Comments

Квантово-релятивистская формулировка гравитационной постоянной
author: Александр Рыбников 4/7/2019 1:53:31 PM
В 1922 году чикагский физик Артур Лунн (Arthur C. Lunn) рассмотрел возможную связь гравитационной постоянной с постоянной тонкой структуры alpha посредством соотношения G {m_e}^2}/{e^2} = {alpha^{17}}/{2048 pi^6}, где m_{e} - масса электрона, e - заряд электрона. Учитывая современный подход к определению интенсивностей взаимодействий, эта формула должна быть записана в следующем виде: G=sqrt{3}alpha^{18}{hbar c}/{m_{pa}^{2}}, где hbar=h/2\pi — постоянная Дирака (или приведённая постоянная Планка), c — скорость света в вакууме, m_{pa} — космологическая константа — присоединённая масса протона. Для получения точного значения G полагаем m_{pa}=1.68082*10^{-27}, т.е. значение m_{pa} всего на 9 электронных масс превышает массу протона m_{p}. Таким образом, вместо G вводится физически осмысленная космологическая константа m_{pa}. Простейшая интерпретация такова: присоединённая масса протона m_{pa} равна массе протона m_{p} и массе электрона m_{e} (т.е. массе атома водорода), причём их суммарная кинетическая энергия равна 4 Mev (масса восьми электронов). В такой формулировке закон Ньютона говорит нам, что в первом приближении Вселенная в основном состоит из горячего водорода. Таким образом, закон Ньютона не чувствует тёмную материю и не может быть использован для её обоснованиям. Такое же заключение можно сделать и относительно тёмной энергии. 
 
"Постоянство гравитационной постоянной G под сомнением":
author: Семен Николаев 12/18/2016 4:31:42 AM
Постоянное магнитное поле, в том числе и Земли, взаимодействует только с движущимися зарядами. С телами магнитное поле не взаимодействует. Утверждение швейцарских учёных, что силы взаимодействия между телами складывается из гравитационного и магнитного взаимодействий - это научные глупости. А почему гравитационная постоянная якобы не совсем постоянная? Об этом здесь http://samlib.ru/n/nikolaew_s_a/pochemugrawitacionnajapostojannajanesowsempostojannajawchemdelo.shtml Что такое грав. взаимодействие здесь http://samlib.ru/n/nikolaew_s_a/grawitacionnoewzaimodejstwie.shtml Все статьи здесь http://samlib.ru/n/nikolaew_s_a/ 
 
Почему гравитационная постоянная не совсем постоянная? В чём дело?
author: Семен Николаев 9/10/2013 1:43:58 PM
Почему гравитационная постоянная не совсем постоянная? В чём дело? Аннотация. Учёные в недоумении. Эксперименты по уточнению численного значения величины гравитационной постоянной имеют сильный разброс. Гравитационная константа может по праву считаться самой старой физической константой. Казалось бы, что сейчас она должна быть одной из наиболее точных констант. Эх, как хотелось бы! Но, увы! Точность гравитационной постоянной в последние годы скачет. Учёные в разных странах мира проводят эксперименты по уточнению численного значения гравитационной постоянной. И, что получается? В разных экспериментах разброс в 4 знаке. Возникает вопрос: может быть гравитационная постоянная вовсе не постоянная? Нет, постоянная. Тогда в чём дело? Давайте разберёмся в этом вопросе. Для этого необходимо прочитать статью “Всё о гравитационном взаимодействии”, http://samlib.ru/n/nikolaew_s_a/wseograwitacionnomwzaimodejstwii.shtml последняя часть называется “О формуле закона Ньютона” Итак, гравитационная постоянная вычисляется из формулы Ньютона Ньютон и не скрывал, что его формула для больших расстояний. Она предназначалась для объектов Солнечной системы. Формула предполагает, что массы тел представляют собой точки. А, если не точки? А если не точки, то размеры тел будут играть роль. При сближении тел определённых масс будет появляться закономерная (методическая) ошибка. В своих экспериментах по уточнению численного значения гравитационной постоянной разные учёные использовали разные массы тел и разные расстояния между ними. При чём, чем больше массы тел (а, значит, и их размеры) и меньше расстояние между ними, тем больше сила притяжения, которую тогда легче и точнее измерить. Но тогда в свою очередь больше ошибка в определении гравитационной постоянной, связанная с размерами тел. Вот один из примеров влияния размеров тел на измерения расчёты рассмотрен в статье “Сила притяжения и истинная масса Земли” http://samlib.ru/n/nikolaew_s_a/silapritjazhenijaiistinnajamassazemli.shtml Вывод. Всё оказывается не так сложно. Более точные численные значения величины гравитационной постоянной будут у учёных, использующих меньшие массы и большие расстояния между ними. 
 
 
View all comments »


Add your commentary
Your Name
Title
Comment
 
*News comments are moderated. HTML is disabled. Links in Name and Title are disabled, any mentioning of websites may be deleted by moderators. Posts off topic will be removed.

 



Advertise on RusUSA.com
Contact us
Site search
Search internet
Site map

Постоянство гравитационной постоянной G под сомнением : Art and Science