Физики наконец сжимают силу тяжести. Сила силы тяжести, число под названием Большой G, является, возможно, самой неуловимой из всех фундаментальных количеств.
За прошлые несколько десятилетий ряд физиков выделил себя измерению G более точно, но их тревоге они придумали дико различные значения. Теперь, шесть групп, использующих множество методов, взвесились с новыми значениями G, об одном из которых сообщают в сегодняшней Науке, и они – все в грубом соглашении.
Измерение силы тяжести более трудно, чем это могло бы казаться, потому что это столь же слабо по сравнению с другими силами, такими как электромагнетизм. Для точного измерения его крошечного рывка большинство экспериментов должно быть тщательно изолировано от электрических и сейсмических возмущений и выполнено в вакууме для уменьшения толчка атомов в воздухе. Даже гравитационная привлекательность объектов около прибора может отбросить измерение.
Официальное значение для G – выбранный международной группой экспертов в 1986 – прибывает из измерения 1982 года Гэйбом Лютером, теперь в Лос-Аламосе Национальная Лаборатория в Нью-Мексико и Уильям Тоулер из Университета Вирджинии в Шарлоттсвилле. В их установке крошечная штанга была повешена от длинного волокна, сделанного из кварца или вольфрама; когда нарушено, штанга, вращаемая лениво назад и вперед.
Когда два огромных шара вольфрама были принесены рядом, их гравитационный рывок на штанге замедлил свое время колебания к доле секунды. Путем измерения того различия Лютер и Тоулер прикрепили Большой G с предполагаемой точностью лучше, чем одна сотая процента. Два более поздних эксперимента придумали дико различные значения, однако, оставлять исследователей озадачило.
Теперь целый спортивный зал новых экспериментальных подходов начал поставлять непротиворечивые результаты. В исследовании, о котором сообщают в Науке, группа в Национальном институте стандартов и технологий в Валуне и университете Колорадо пропустила вес через отверстие большого пончика вольфрама, затем подняла пончик выше пункта выпуска и пропустила вес снова. С пончиком ниже, его гравитационный рывок заставил вес упасть быстрее. Когда пончик был верхним, он замедлил спуск объекта волоском.
От крошечного различия между двумя разами снижения бригада чесала значение для G.Другие использовали варианты установки Лютера-Товлера или измерили отклонение маятников, когда большие массы вертелись близко к ним. Новые результаты весь пункт к значению G, колеблющегося чуть выше значения 1986 года.
Одно из старых отдаленных измерений было также принесено в сгиб, когда ошибка была исправлена. Наконец «согласие появляется», говорит Тим Армстронг, физик в лаборатории стандартов Новой Зеландии. Выплата будет чистым интеллектуальным удовлетворением: «Вы должны быть чудаком, чтобы сделать это», признает Клайв Спик, физик в Бирмингемском университете, Великобритания