Ahli fizik telah mencapai ukuran pertama yang paling tepat dan tepat bagi pemalar graviti Newtonian G
. Graviti Pemalar yang dilambangkan dengan huruf G terdapat dalam undang-undang universal Sir Isaac Newton graviti yang menyatakan bahawa mana-mana dua objek melakukan a graviti daya tarikan antara satu sama lain. Nilai Newtonian pemalar graviti G (juga dipanggil Pemalar Graviti Sejagat) digunakan untuk mengukur daya graviti menarik antara dua objek. Ia merupakan contoh yang baik bagi cabaran klasik namun berterusan dalam fizik kerana walaupun selepas hampir tiga abad, ia masih belum jelas sepenuhnya bagaimana nilai G - salah satu pemalar paling asas dalam alam semula jadi - diukur dengan tepat dengan ketepatan yang konsisten. Nilai G ditentukan dengan mengukur jarak dan jisim dua objek berbanding dengan tarikan gravitinya. Ia adalah nilai berangka yang sangat kecil kerana fakta bahawa daya tarikan graviti adalah penting hanya untuk objek dengan jisim yang besar. Aspek yang paling mencabar ialah graviti adalah daya yang lebih lemah berbanding dengan daya asas lain seperti elektromagnetisme, tarikan lemah dan kuat dan oleh itu G adalah amat sukar untuk diukur. Selanjutnya, graviti tidak mempunyai hubungan yang diketahui dengan daya asas lain, jadi pengiraan nilainya secara tidak langsung menggunakan pemalar lain (yang boleh dikira dengan lebih tepat) adalah tidak mungkin. Graviti adalah satu-satunya interaksi dalam alam semula jadi yang tidak dapat digambarkan oleh teori kuantum.
Nilai tepat G
Dalam kajian terbaru yang diterbitkan dalam Alam, saintis dari China telah menghasilkan keputusan yang paling hampir untuk nilai G. Selama bertahun-tahun sebelum kajian ini, nilai sedia ada G ialah 6.673889 × 10-11 m3 kg-1 s-2 (Unit: meter kubus per kilogram per kilogram kuasa dua kedua). Dalam kajian semasa penyelidik menggunakan kaedah maklum balas pecutan sudut dan juga kaedah ayunan masa untuk dapat mendekati membina nilai yang tepat dan betul. Keputusannya ialah 6.674184 x 10-11 m3 kg-1 s-2 dan 6.674484 x 10-11 m3 kg-1 s-2 dan keputusan ini menunjukkan sisihan piawai yang kecil pernah dilaporkan jika dibandingkan dengan nilai G dalam kajian terdahulu. Sisihan piawai digunakan untuk mengukur jumlah variasi dalam set data. Jadi, sisihan piawai yang lebih kecil bermakna data diedarkan rapat dengan nilai min menandakan tidak banyak 'sisihan' dalam data iaitu ia tidak banyak berubah.
Ketidakpastian di sekitar nilai G
Penyelidik telah menyatakan bahawa keputusan mereka juga menggambarkan "ralat sistematik yang tidak ditemui" dalam kaedah sedia ada yang berbeza. Mereka menunjukkan bahawa daripada semua kaedah sedia ada, kaedah yang paling disukai melibatkan interferometri - kaedah mengganggu gelombang atom - dan kaedah ini harus ditumpukan untuk penambahbaikan masa hadapan. Pendekatan baru seperti yang ditunjukkan dalam kajian ini perlu diguna pakai untuk memahami sepenuhnya mistik nilai G dan kaitannya dalam bidang sains fizikal yang luas. Nilai G itu sendiri mungkin bukan isu di sini tetapi ketidakpastian yang menyelubungi nilainya. Ini sedikit sebanyak menunjukkan ketidakupayaan kita untuk mengukur daya lemah seperti graviti dan kekurangan pemahaman teori graviti.
***
{Anda boleh membaca kertas penyelidikan asal dengan mengklik pautan DOI yang diberikan di bawah dalam senarai sumber yang dipetik}
Sumber (s)
Qing L et al 2018. Pengukuran pemalar graviti menggunakan dua kaedah bebas. Alam. 560.
https://doi.org/10.1038/s41586-018-0431-5
***
