Гравитационная константа G широко применяется как в физических теориях, так и на практике, в частности для геодезической и поисковой гравиметрии (гравиразведки). Она важна также для метрологии, систем геостационарного позиционирования и исследований космоса.
Однако по сравнению с другими константами ее значение определено с наименьшей правильностью и точностью. Относительная слабость гравитационного взаимодействия делает измерение его постоянной достаточно трудной задачей, некоторые ученые считают, что трудности ее прецизионного измерения связаны с некоторыми космическими ритмами, а также гравитационными волнами, якобы проходящими через планету, вызывая квадрупольную деформацию «тела» Земли. Наиболее точное ее расчетное значение: G = 6,67286741(83)x10-11 m3 kg-1s-2.
Новые результаты измерения гравитационной константы, выполненные при помощи атомных интерферометров, представила в журнале Nature группа физиков из Италии и Нидерландов. Значение, полученное учеными для постоянной G равно 6.67191(99)x10-11 m3 kg-1s-2 , с точностью 0,015%, сообщает Lenta.ru.
Применение атомных интерферометров является относительно новым, но перспективным направлением в измерении гравитационных эффектов. Так, гироскоп, в работе которого используется эффект Саньяка, применялся для измерения ускорения, вызванного взаимодействием гравитирующих тел, в экспериментах по проверке закона всемирного тяготения и в геофизике.
В настоящее время в мире проведено около 300 измерений постоянной тяготения, начиная с классических опытов Кавендиша. Значение гравитационной постоянной исследователи определяли на основе закона всемирного тяготения Ньютона, согласно которому сила гравитационного притяжения между двумя массивными точками пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. В качестве коэффициента пропорциональности выступает G, которая носит универсальный характер, а ее конкретное значение зависит от выбора системы единиц измерения.
«Экспериментальные» значения гравитационной постоянной, полученные за последние 32 года. Рисунок: Nature
Учёные считают, что их работа позволит провести систематический анализ возможных ошибок, встречающихся в экспериментах по определению гравитационной постоянной. Кроме того, проведенный эксперимент открывает новые возможности в измерении G с помощью ультрахолодных атомов, заключенных в оптические ловушки, и квантовой интерферометрии.
P.S. Гравитационная константа входит в число шести фундаментальных физических постоянных, значение которых, как считается, практически не меняется (в пространстве и времени). Эти постоянные фигурируют во всех основных законах и уравнениях физики, через них выражаются многие другие производные постоянные. Кроме G, к таким константам относятся значения скорости света в вакууме и элементарного электрического заряда, а также постоянные Планка, Больцмана и Дирака.
Издательско-выставочный центр ВСЕГЕИ
Источник (и): http://www.strf.ru/material.aspx?CatalogId=222&d_no=80516
http://lenta.ru/articles/2014/06/19/grav/
http://kosinov.314159.ru/kosinov25.htm
G. Rosi et al. «Precision measurement of the Newtonian gravitational constant using cold atoms», Nature (2014), doi:10.1038/nature13433.
