重力的强度已经被测量到新的精度
我们现在对重力强度有最精确的估计。
测量实验室中物体之间微小引力的两个实验测量了牛顿的引力常数或Big G,其不确定度仅为0.00116%。到目前为止,任何G测量的最小不确定度为0.00137%。
在8月30日的自然界中报道的新的G值集合并不是关于G的最后一个词。这两个值略有不同意,并且它们没有解释为什么先前的G测量实验产生如此广泛的估计(SN Online:4/30/15)。尽管如此,研究人员仍然可以使用新值以及G的其他估计来发现为什么对这个关键基本常数的测量是如此挑剔 - 并且可能一劳永逸地降低重力的强度。
在牛顿万有引力定律中,G的精确值将质量和距离与重力联系起来,几个世纪以来科学家们一直没有这样做。这是因为实验室实验中一对物体之间的引力极小,容易受到附近其他物体的引力影响,往往使研究人员对其测量结果存在很大的不确定性。
根据过去40年的测量结果,目前G的接受值是每平方秒每公斤6.67408×10 -11米。这个数字背负着0.0047%的不确定性,使其比其他基本常数更加不精确数千倍- 不变的通用值,如电子电荷或光速(SN:11/12/16,p。 24)。围绕G的不确定性云限制了研究人员如何确定天体的质量以及基于G的其他常数的值(SN:4/23/11,第28页)。
中国武汉华中科技大学的物理学家Shan-Qing Yang及其同事使用两种称为扭摆的仪器测量了G. 每个装置都包含一个金属涂层的硅胶板,由细线悬挂并被钢球包围。板和球体之间的重力吸引力使得板在线上朝向球体旋转。
但两个扭摆的设置略有不同,以适应两种测量方式。对于一个扭转摆,研究人员通过监测线的扭曲来测量G,因为板向球体倾斜。另一个扭摆被装配,使得金属板悬挂在转盘上,转盘旋转以防止电线扭曲。通过扭转摆,研究人员通过跟踪转盘的旋转来测量G.
为了使测量尽可能精确,研究人员纠正了一长串微小干扰,从用于制造扭摆的材料密度的微小变化到全球地震的地震振动。“在这方面做了多少工作令人惊讶,”马里兰州盖瑟斯堡国家标准与技术研究所的物理学家Stephan Schlamminger说,他对这项研究的评论出现在同一期“ 自然”杂志上。进行如此艰苦的实验“就像一件艺术品。”
这些扭转摆实验产生的G值为6.674184×10 -11和6.674484×10 -11米立方/千克每平方秒,两者的不确定度约为0.00116%。
这种记录精确度是“一项了不起的成就”,英国伯明翰大学的物理学家Clive Speake说,他没有参与这项工作,但G“的真正价值仍然是一个谜。”重复这些和其他过去的实验来识别他说,以前未知的不确定性来源,或设计新的G测量技术,可能有助于揭
推荐内容
-
血液中的线粒体DNA水平可能预测患肾脏疾病的风险
根据即将发表在《美国肾脏病学杂志》(JASN)上的一项研究,血细胞产生线粒体的健康状况可能预示着人们患慢性肾脏病(CKD)的风险。这些发现可
-
为防疫而宅为健康而动,亿磐中国守护员工健康
为防疫而宅为健康而动,亿磐中国守护员工健康 原标题:为防疫而宅为健康而动,亿磐中国守护员工健康
-
遗传病诊断四层次 检测基因产物为蛋白质
【遗传病诊断四层次】说起基因,想必大家的第一反应是遗传的基本单元。那么,对于这样的一个遗传该如何检测呢?其遗传病诊断分为几个层次...
-
保护食物网中的冗余有助于确保生态恢复力
2014年,一种流行病在美国西海岸蔓延,但是除非您在水下,否则您可能没有注意到。在异常高的海洋温度的刺激下,海星消瘦病肆虐了从阿拉斯加
-
云南一嫌犯戴手铐脱逃 警方:请广大人民群众积极帮助协查追捕
【摘要】想必大家都知道,犯罪嫌疑人。是指对因涉嫌犯罪而受到刑事追诉的人。据最新消息显示,10月5日,云南永平县公安局官方微信号通报,1
-
打脸了?张铭恩现身胡冰卿小区
或许是张铭恩这段时间被盯上了,继被拍到车库热吻后,张铭恩被拍到深夜现身胡冰卿小区的消息引起了广泛网友的关注,具体是什么情况呢?下...
-
正元堂结减:如何消除结节?可以这样做
正元堂结减:如何消除结节?可以这样做 原标题:正元堂结减:如何消除结节?可以这样做
-
研究人员如何以及为何修改了大肠杆菌的基因配方
乔治教会实验室的研究人员,哈佛医学院遗传学教授罗伯特温思罗普和哈佛大学Wyss生物启发工程研究所的核心教员正致力于生产迄今为止修饰最多
-
上海5月12日新增本土确诊病例227例、无症状感染者1869例
上海5月12日新增本土确诊病例227例、无症状感染者1869例 原标题:上海5月12日新增本土确诊病例227例、无症
-
随着气候变化血鸦对君主的风险可能会增加
气候变化可能会使一种被称为血丝的炫耀入侵的乳草更像是一种对君主蝴蝶的威胁。以马利筋属植物为食的帝王毛虫很容易在马利筋草(Asclepias