Bilim İnsanları Yer Çekimi Sabitini Ölçmek İçin Yeni Bir Yol Geliştirdi

Bir fizikçi ekibi, yer çekimi sabitini inanılmaz derecede hassas bir şekilde ölçmek için bir çift titreşimli çubuk kullandı.

Yeni teknik nispeten yüksek belirsizliğe sahip olsa da, gelecekteki iyileştirmelerin bu zor sabiti sabitlemek için yeni bir yol sağlayacağını umuyorlar.

G ile gösterilen yer çekimi sabiti, yer çekimi anlayışımızın temel yapı taşıdır. Isaac Newton, sabiti denklemlerine ilk olarak 300 yıl önce evrensel yer çekimi teorisini geliştirdiğinde soktu.

Sabit bize yer çekiminin temel gücünü veya belirli bir uzaklıkta ve belirli kütlelere sahip iki nesne arasındaki yer çekimi gücünü söyler.

Bu sabitin değerini hiçbir teoriyi kullanarak hesaplayamayız. Onu ancak ölçüm ve deney yoluyla keşfedebiliriz.

Ancak yer çekimi, kuvvetlerin açık ara en zayıfı olduğu için, yerçekimi sabitinin değeri hakkındaki bilgimiz nispeten belirsizdir.

ETH Zürih'te Makine ve Proses Mühendisliği Bölümü'nde profesör olan Jürg Dual, "Bu durumu çözmek için tek seçenek, ye rçekimi sabitini mümkün olduğu kadar çok farklı yöntemle ölçmektir" diye açıklıyor. Dual, bir ekibin yer çekimi sabitini ölçmek için yeni bir yöntem geliştirmesine öncülük etti.

Dual ve ekibi, askıya alınmış bir metal çubukla başladı. Daha sonra çubuğu titreştirdiler ve bitişik bir çubuğun da ne kadar titrediğini ölçtüler. İki çubuk birbirine değmiyordu. Bunun yerine, ilk çubuk titreştiğinde, diğer çubuğu harekete geçiren yer çekimi dalgaları yaydı.

Fotoğraf: Turuncu çubuk titreşir, bu da yerçekimi kuvvetleri nedeniyle mavi çubuğun hareket etmesine neden olur. Dört lazer cihazı, turuncu noktalı çizgilerle gösterilen çubukların küçük hareketlerini algılar.

Bu, statik bir sistemden ziyade dinamik bir sisteme dayanan yer çekimi sabitini ölçmenin yeni bir yoludur.

Statik sistemlerde, diğer her şeyin yanında yer çekimi etkisiyle de mücadele etmeniz gerekir. Dinamik bir sistemle fizikçiler ölçümlerini çok daha iyi izole edebildiler.

Ekibin ürettiği yerçekimi sabitinin ölçümü, şu anda kabul edilen değerden yaklaşık yüzde 2,2 daha yüksek, ancak büyük bir belirsizliği var.

Dual, "Güvenilir bir değer elde etmek için, bu belirsizliği hala önemli miktarda azaltmamız gerekiyor. Sabiti daha da büyük bir hassasiyetle belirleyebilmemiz için biraz değiştirilmiş bir deney düzeneği ile ölçümler alma sürecindeyiz," dedi. .

Dual ve ekibi, yerçekimi sabitinin tamamen bağımsız bir ölçümünü sağlayarak yeni tekniğin işe yarayacağını umuyor. Gelişmiş bir ölçüm, fizikçilerin uzak karadeliklerden yayılan kütle çekim dalgalarından yerçekiminin kendisinin temel doğasına kadar her şeyi daha iyi anlamalarına yardımcı olacaktır.

Bu makale ilk olarak Universe Today tarafından yayınlandı.