جنرال لواء

علماء الفيزياء يحققون أدق قياس لثابت الجاذبية حتى الآن


الفيزياء هي فرع من فروع العلم مرتبط بالتعقيد ، وهو ما يفسر إلى حد كبير سبب اهتمام معظم جهود البحث ، خاصة في فيزياء الكم ، بتوضيح أو توفير إطار لفهم النظريات الموجودة بشكل أفضل.

نقطة واحدة في الحالة هي ثابت الجاذبية أو ثابت الجاذبية العام. يُشار إليه بالحرف G ، وهو مثال على أحد التحديات في الفيزياء ، وهو كلاسيكي ، لكيفية تحقيق قياسات دقيقة ودقيقة باستمرار. أنتج فريق واحد من العلماء في الصين أقرب النتائج في هذا المجال من خلال أحدث دراسة لهم.

يتم تحديد القيمة عن طريق قياس المسافة والكتلة لكائنين بالنسبة لجاذبيتهما. بالنظر إلى حقيقة أنه بالمقارنة مع القوى الأساسية الأخرى - الكهرومغناطيسية والتفاعل الضعيف والتفاعل القوي - فإن الجاذبية أضعف بكثير ، يصبح التحدي أكثر صعوبة.

لتحقيق نتائجهم ، استخدم الفريق كل من طريقة التغذية المرتدة للتسارع الزاوي وطريقة وقت التأرجح للاقتراب من إنتاج قيمة دقيقة.

لسنوات عديدة قبل هذه التجربة ، كانت القيمة الموجودة مسبقًا 6.673889 × 10-11 م3 كلغ-1 س-2. كانت نتائج الفريق 6.674184 × 10-11 م3 كلغ-1 س-2 و 6.674484 × 10-11 م3 كلغ-1 س-2، مما يعني أن الفريق كان قادرًا أيضًا على إنتاج نتائجه برقم انحراف معياري صغير نسبيًا.

مراجعة الأساليب الحالية

وبغض النظر عن النتائج التي توصلوا إليها ، أوضح الفريق أيضًا أن نتائجهم توضح "أخطاء منهجية غير مكتشفة في الطرق المختلفة الموجودة". من بين تلك المستخدمة على مدار العقد الماضي ، تضمنت الطريقة الأكثر تفضيلاً قياس التداخل ، وهي طريقة للتدخل في الموجات الذرية ، مع بذل العلماء جهودًا لتحسين العملية الكلية.

كانت هذه الطريقة ، قبل إصدار النتائج الأخيرة لهذا الفريق ، تنتج أقل قدر من عدم اليقين النسبي ، مما يعني أنها كانت أساس معظم المساهمات البحثية في هذا المجال.

كتب ستيفان شلامينجر خبير من المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) في مجال الفيزياء التجريبية ، عن التأثير الكبير الذي يمكن أن تحدثه الدراسة:

"لي وآخرون. أجروا تجاربهم بعناية فائقة وقدموا وصفًا تفصيليًا لعملهم. الدراسة هي مثال على الحرفية الممتازة في القياسات الدقيقة. ومع ذلك ، لا تزال القيمة الحقيقية لـ G غير واضحة. إن التحديدات المختلفة لـ G التي تم إجراؤها خلال الأربعين عامًا الماضية لها انتشار واسع للقيم. على الرغم من أن بعض أوجه عدم اليقين النسبية الفردية هي في حدود 10 أجزاء في المليون ، فإن الفرق بين القيم الأصغر والأكبر يبلغ حوالي 500 جزء في المليون ".

لأنه يوجد في الفيزياء الكثير تجريبيو لا يتغيرالقوانين التي تحكم الكون ، الأمر متروك لأعضاء المجتمع العلمي لابتكار مناهج جديدة باستمرار. لحسن الحظ ، يبدو أن العمل الذي أنتجه هذا الفريق بمثابة مثال جيد على ذلك.

تظهر تفاصيل الدراسة في ورقة بعنوان "قياس الجاذبية بدقة قياسية" ، والتي نُشرت يوم الأربعاء فيطبيعة مجلة.


شاهد الفيديو: قانون الجذب العام لنيوتن فيزياء عاشر (ديسمبر 2021).