Почему “гравитационная постоянная” такая непостоянная…

Сергей Сергеев 16.05.2018 2 Комментарии

Эксперименты по измерению “гравитационной постоянной” G в формуле Ньютона как бы описывающей гравитационное взаимодействие демонстрируют только её “непостоянство”.  “Гравитационная постоянная” остается на редкость неподатливой для точного измерения величиной.

Считается, что “гравитационная постоянная” G не зависит ни от свойств притягивающихся тел, ни от окружающих условий, а характеризует только интенсивность самой силы гравитации.

Значение “гравитационной постоянной” G находят в лабораторных экспериментах, через измерение силы притяжения двух тел известной массы. Первым нашёл её Генри Кавендиш.

Эксперимент Кавендиша.

В подобных устройствах измеряли её и разные исследователи, потом появились и первые измерения “гравитационной постоянной” другими, атомно-интерферометрическими методами. Но точность измерений механическим установками выше. хотя остается очень скромной. Нынешнее «официальное» значение, рекомендованное американским Национальным институтом стандартизации (NIST), составляет (6,67384 ± 0,00080)·10^–11 м³·кг^–1·с^–2. Относительная погрешность тут составляет 0,012%, или 1,2·10^–4,  и это на несколько порядков хуже, чем точность измерения других столь же важных величин.

Рис. 4. Измерение гравитационной постоянной по состоянию на 2013 год. Зеленая точка — обновленное рекомендованное значение.

В разных и точных измерениях разница между двумя самыми крайними значениями уже превышает 20 заявленных погрешностей.

Спутниковые данные, хоть и не позволяют хорошо измерить численное значение константы G, но позволяют убедиться в ее неизменности — если бы G изменилась за год хоть на одну триллионную долю (то есть на 10^–12), это уже было бы заметно.

Вывод теоретиков – в экспериментах есть неучтенные источники погрешностей.  Но более похоже на правду то, что неправильна формула гравитации Ньютона. Тогда причина погрешностей – разное расстояние между пробными массами в разных экспериментах.