Каква е стойността на гравитационната константа в системата SI. Какво е гравитационната константа? До закона за по света

Група физици от Италия и Нидерландия представиха нови резултати от измерването на гравитационната константа, първо направени с помощта на специални устройства - атомни интерферометри. Стойността, получена от учени за постоянна: 6.67191 (99) x10 -11 (метър) 3 (килограм) -1 (втори) -2 с точност от 0,015%. Такива измервания са важни не само за системите за метрология и геостационарни позициониране, но и за проучвания на COSMOS и проверка на моделите въз основа на обща теория относителност и съвременна космология. Нека разберем как се извършва измерването на гравитационната константа и до кои заключения учения дойдоха в резултат на техните измервания.

Използването на атомни интерферомери е сравнително нова, но обещаваща посока при измерване на гравитационните ефекти. Така се използва жироскоп, в който се използва ефектът на саняк, е използван за измерване на ускорението, причинено от взаимодействието на гравитационните тела, в експерименти при проверката на закона на света и в геофизиката. Учените първо са използвали атомен интерферометър за прецизно измерване на гравитационната константна стойност.

Относителната слабост на гравитационното взаимодействие прави измерването на постоянната си задача. Понастоящем в света се провеждат около 300 измервания на постоянната гравитация, като се започне с класическите експерименти на Cavendish. Стойността на гравитационните постоянни изследователи се определя от закона на Нютон, според който силата на гравитационната атракция между двете масивни точки е пропорционална на продукта на техните маси и е обратно пропорционална на квадратния квадрат между тях. Като коефициент на пропорционалност гравитационната константа, която е универсална в природата и нейната специфична стойност зависи от избора на системата на измерване.

.
Твърдите кръгове показват експерименти, използвайки усукани скали, квадрати - експерименти с помощта на махало, горният квадрат отговаря на последния експеримент.
Изображение: Природа.

Гравитационната константа е една от шестте фундаментални физически константи, чиято стойност се определя от експеримента и, както се счита, не се променя значително (в пространството и времето). Тези константи се появяват във всички основни закони и уравнения на физиката, много други постоянни производни се изразяват чрез тях. В допълнение към постоянната, такива константи включват стойностите на скоростта на светлината във вакуум и елементарен електрически заряд, както и постоянен бар, болцман и Дирак.

В класическата физика светлата интерференция е феномен, в който се проявяват свойствата на вълната. От друга страна, в квантовата механика се осъществява дуализм на корпускулар - светлината показва както вълни, така и корпускуларните свойства (например в явлението на фотоефекта). В квантовата механика, интерференцията на вълновата функция (PSI-функция) възниква като проявление на принципа на квантовата суперпозиция - първоначалното квантово състояние е разделено на две части, които след това се сгъват (междуфлар), образувайки така наречената интерференционна картина . Въпреки това, какво се случва между първоначалното състояние на частицата (или функцията на вълната) и появата на смущенията остава загадка.

Инсталацията е подредена както следва. Във вакуумната камера в дъното на апарата, магнито-оптичният капан събира 109 руиеви атома. След включване магнитно поле Атомите се издигат вертикално и се оказват между две групи волфрамови цилиндри. Общо, експериментът използва 24 цилиндъра, направени от волфрам сплав, обща маса 516 килограма. Всеки такъв цилиндър има диаметър 99 милиметра и височина около 150 милиметра. Тези цилиндри са поставени на две титанови платформи и са разположени около вертикалната ос с шестоъгълна симетрия.

Освен това, за да се елиминира влиянието на топлинните колебания, атомите се охлаждат до четири милиоца. Инсталацията използва две атомни групи, които се издигат до височина около 60 и 90 сантиметра, така че вертикалното разстояние между тях е 328 милиметра. Атомите в групите са в специални развълнувани държави. Тези от тях, които са в държави, различни от необходимите за експеримента, се заличават.

Учените измерени промени в местоположението на горните и долните атомни групи за две позиции на цилиндрова система: F и C. В първия случай два комплекта цилиндри бяха на ръба на основната база, във втория - в центъра - в центъра . Чрез преместване на цилиндрите между позициите F и C, учените, използващи атомна интерферометрия, определят промените в стойността на величината на напрежението на гравитационното поле (ускорение на свободното падане).

Изображение: Природа.

Честотите на лазерните импулси се регулират до резонансната честота на ултра-тънък преход между двете нива на атомите. Преходът между две нива в атомите, провокиран от радиация от лазера, причинява промяна в техните вътрешни енергии и импулси и е придружен от фотонно излъчване. Интерферометърът разделя това излъчване в две пространствено разделени кохерентни части, които преминават различни оптични пътеки, на екрана, когато се покриват помежду си, създават смущаваща картина на редуващи се максимум и спадове. Местоположението на нивото и максимум на снимката зависи от разликата в фазите на инцидентните лъчи на светлината.

Междувременно, в хомогенно гравитационно поле, фазовото смяна изпитва атоми при движение. Така, чрез промяна на тези смени и премествания, учените могат да идентифицират местните промени в стойността на ускорението на свободното падане и следователно гравитационната константа.

Точността на интерферометъра, с изключение на външните фактори, свързани с антропогенни вибрации, сеизменния шум и въртенето на земята (което засяга местоположението на атомите в напречната посока), има влияние и фактори, свързани с дизайнерските характеристики на инсталацията. На първо място, това са възможни грешки при определянето на точното положение на масивните източници (вертикално и хоризонтално) и нехомогенностите на тяхната плътност.

Учените смятат, че тяхната работа ще позволи систематичен анализ на възможни грешки, срещнати в експерименти, за да се определи гравитационната константа. В допълнение, експериментът, експериментът отваря нови възможности за измерване на гравитационната константа с помощта на ултра-охладени атоми, затворени в оптични капани. Както е споменато по-рано, точното определение на стойността на гравитационната константа е необходимо за геодезичната гравиметрия (измерване на гравитацията в различни зони и на различни височини на Земята), както и за фундаментални науки: съвременна космология, теория на тежестта и частицата физика.

История на измерването

Гравитационната константа се появява в съвременния запис на закона на световното здраве, но нямаше очевидна форма от Нютон и в творбите на други учени до началото на XIX век. Гравитационната константа в настоящата форма първо се въвежда в закона на световната дейност, очевидно, само след прехода към един метрична система мерки. Може би за първи път той е направен от френския физикския Поасон в "трактат по механика" (1809), поне не по-ранна работа, в която биха се появили гравитационната константа, не разкрива историци. През 1798 г. Хенри Кавендис поставя експеримент, за да определи средната плътност на земята с помощта на пищял, изобретен от John Michell (философски сделки 1798). Cavendish сравнява флуктуациите на махалото на пробния орган под действието на топките на известната маса и под действието на земята. Числената стойност на гравитационната константа се изчислява по-късно въз основа на стойността на средната плътност на Земята. Точност на измерената стойност Г. От засегнатото време на календиш, но резултатът му вече беше достатъчно близо до модерното.

Вижте също

. \\ T

Връзки

Гравитационна константа - Статия от Голямата съветска енциклопедия

Фондация Wikimedia. 2010.

Гледайте какво е "гравитационна константа" в други речници:

Гравитационна константа - (постоянно) (γ, g) универсален физически. Постоянна, част от формулата (виж) ... Голяма политехническа енциклопедия

- (означава ж) коефициентът на пропорционалност в Закона за закона на Нютон (вж. Световния акт), G \u003d (6,67259.0.00085) .10 11 Nm & Sup2 / kg & sup2 ... Голям Енциклопедичен речник

- (обозначение G), коефициентът на закона на тежестта Нютон. Равен на 6,67259.10 11 n.2.kg 2 ... Научен и технически енциклопедически речник

Фундаментално физическо. Констант G, който е включен в закона на Нютон F \u003d GMM / R2, където m и m маси от атрактивни тела (матер. Точки), r разстоянието между тях, f силата на атракцията, g \u003d 6,6720 (41) ) X10 11 N m2 kg 2 (1980). Най-точното значение на Г. p. ... ... ... Физическа енциклопедия

гравитационна константа - Теми петрол и газова промишленост е гравитационна константа ... Директория за технически преводач

гравитационна константа - Gravitacijos Konstanta Statusas t srititis fizika atitikmenys: angl. Гравитационна константа; Gravity Constant Vok. Gravitationskonstante, F RUS. Гравитационна константа, F; Постоянна глобална гравитация, празен. Констанци де ла гравитация, ... fizikos terminų žodynas

- (обозначава ж), коефициентът на пропорционалност в закона на закона на Нютон (вж. Световния акт), G \u003d (6,67259 + 0.00085) · 10 11 N · m2 / kg2. * * * Гравитационна постоянна гравитационна константа (обозначена G), коефициент ... ... Енциклопедичен речник

Постоянно пълно, университет. Фис. Постоянните G, което е включено в FL, изразявайки нютонов закон на тежестта: g \u003d (6,672 59 ± 0,000 85) * 10 11n * m2 / kg2 ... Голям енциклопедичен политехнически речник

Пропорционалното съотношение g в формулата изразява закона на Нютон F \u003d g / R2, където F е силата на привличане, m и m маса на атрактивни тела, r е разстоянието между телата. Други обозначения G. p.: Γ или f (по-рядко от k2). Числен ... ... Big. съветска енциклопедия

- (означаваме g), коефициент. Пропорционалност в закона на Нютон (виж световния акт), g \u003d (6,67259 ± 0,00085) x 10 11 h x m2 / kg2 ... Естествени науки. Енциклопедичен речник

Книги

Вселената и физиката без "тъмна енергия" (открития, идеи, хипотеза). В 2 тома. Том 1, О. Г. Смирнов. Книгите са посветени на проблемите на физиката и астрономията, съществуващи в науката на десетки и стотици години от Галилея, И. Нютон, А. Айнщайн до наши дни. Най-малките частици на материята и планетата, звездите и ...

Гравитационната константа на Нютон се измерва чрез методи за атомна интерферометрия. Новата техника е свободна от недостатъците на чисто механични експерименти и може би ще позволи да продължи да проучва ефектите от общата теория на относителността в лабораторията.

Фундаментални физически константи, като например скоростта на светлината ° С., гравитационна константа Г., постоянен тънка структура α, масата на електрона и други, играят изключително важна роля в съвременната физика. Забележима част от експерименталната физика е посветена на възможно най-много измерване на техните стойности и проверява дали те не се променят във времето и пространството. Дори и най-малките подозрения в непосредствеността на тези константи могат да генерират цял \u200b\u200bпоток от нови теоретични изследвания и преразглеждане на общоприетите разпоредби теоретична физика. (Вижте популярната статия от J. Barrow и J. Web е непостоянен постоянен // "в света на науката", септември 2005 г., както и подбор на научни статии, посветени на възможното непостоянство на константи за взаимодействие.)

Най-фундаменталните константи са известни днес с изключително висока точност. Така масата на електрона се измерва с точност от 10 -7 (т.е. сто хиляд процент) и постоянна структура α, която характеризира силата на електромагнитното взаимодействие, с точност 7 × 10 -10 ( Виж бележката е рафинирана постоянна структура). В светлината на това може да изглежда изненадващо, че стойността на гравитационната константа, която е включена в закона за глобалната гравитация, е по-лоша от 10 -4, т.е. един стотици процент.

Това състояние на нещата отразява обективните трудности на гравитационните експерименти. Ако се опитате да определите Г. От движението на планетите и сателитите е необходимо да се знае масата на планетите с висока точност и те са добре известни. Ако поставяте механичен експеримент в лабораторията, например, измерване на силата на привличане на две тела с точно известна маса, тогава такова измерване ще има големи грешки поради крайната слабост на гравитационното взаимодействие.

История на измерването

Гравитационната константа се появява в съвременния запис на закона на световното здраве, но нямаше очевидна форма от Нютон и в творбите на други учени до началото на XIX век. Гравитационната константа в настоящата форма първо се въвежда в закона за глобалната гравитация, очевидно, само след прехода към единна метрична система от мерки. Може би за първи път той е направен от френския физикския Поасон в "трактат по механика" (1809), поне не по-ранна работа, в която биха се появили гравитационната константа, не разкрива историци. През 1798 г. Хенри Кавендис поставя експеримент, за да определи средната плътност на земята с помощта на пищял, изобретен от John Michell (философски сделки 1798). Cavendish сравнява флуктуациите на махалото на пробния орган под действието на топките на известната маса и под действието на земята. Числената стойност на гравитационната константа се изчислява по-късно въз основа на стойността на средната плътност на Земята. Точност на измерената стойност Г. От засегнатото време на календиш, но резултатът му вече беше достатъчно близо до модерното.

Вижте също

. \\ T

Връзки

Гравитационна константа - Статия от Голямата съветска енциклопедия

Фондация Wikimedia. 2010.

Дарвин (космически проект)
Бърз неутронен коефициент

Гледайте какво е "гравитационна константа" в други речници:

Гравитационна константа - (означава ж) коефициентът на пропорционалност в Закона за закона на Нютон (вж. Световния акт), G \u003d (6,67259.0.00085) .10 11 Nm & Sup2 / kg & sup2 ... Голям енциклопедичен речник

Гравитационна константа - (обозначение G), коефициентът на закона на тежестта Нютон. Равен на 6,67259.10 11 n.2.kg 2 ... Научен и технически енциклопедически речник

Гравитационна константа - фундаментално физическо. Констант G, който е включен в закона на Нютон F \u003d GMM / R2, където m и m маси от атрактивни тела (матер. Точки), r разстоянието между тях, f силата на атракцията, g \u003d 6,6720 (41) ) X10 11 N m2 kg 2 (1980). Най-точното значение на Г. p. ... ... ... Физическа енциклопедия

гравитационна константа - (обозначава ж), коефициентът на пропорционалност в закона на закона на Нютон (вж. Световния акт), G \u003d (6,67259 + 0.00085) · 10 11 N · m2 / kg2. * * * Гравитационна постоянна гравитационна константа (обозначена G), коефициент ... ... Енциклопедичен речник

Гравитационна константа - постоянен, университет. Фис. Постоянните G, което е включено в FL, изразявайки нютонов закон на тежестта: g \u003d (6,672 59 ± 0,000 85) * 10 11n * m2 / kg2 ... Голям енциклопедичен политехнически речник

Гравитационна константа - пропорционалността на пропорционалността g в формулата, изразяваща закона на Нютон F \u003d g / R2, където F е силата на атракцията, m и m маса на атрактивни тела, R е разстоянието между телата. Други обозначения G. p.: Γ или f (по-рядко от k2). Числен ... ... Велика съветска енциклопедия

Гравитационна константа - (означаваме g), коефициент. Пропорционалност в закона на Нютон (виж световния акт), g \u003d (6,67259 ± 0,00085) x 10 11 h x m2 / kg2 ... Естествени науки. Енциклопедичен речник

Книги

Вселената и физиката без "тъмна енергия" (открития, идеи, хипотеза). В 2 тома. Том 1, О. Г. Смирнов. Книгите са посветени на проблемите на физиката и астрономията, съществуващи в науката на десетки и стотици години от Галилея, И. Нютон, А. Айнщайн до наши дни. Най-малките частици на материята и планетата, звездите и ...

Разделът е много лесен за използване. В предложеното поле е достатъчно да влезете необходима думаИ ще ви дадем списък на неговите ценности. Бих искал да отбележа, че нашият сайт предоставя данни от различни източници - енциклопедични, интелигентни, словни речници. Също така можете да се запознаете с примери за използване на думата, която сте въвели.

Какво означава "гравитационна константа"

Енциклопедически речник, 1998

гравитационна константа

Гравитационната константа (означава ж) коефициентът на пропорционалност в закона на Нютон (вж. Световния акт), G \u003d (6,67259 + 0.00085) · 10-11 N · m2 / kg2.

Гравитационна константа

пропорционалността g в формулата изразява закона на Нютон F \u003d g / R2, където f ≈ силата на привличане, m и m ≈ масите на атрактивните тела, r ≈ разстоянието между телата. Други обозначения G. p.: G или f (по-рядко от k2). Числено значение на Г. P. зависи от избора на системата на дължината на дължината, масата, силата. В системните единици на SSS

G \u003d (6,673 ╠ 0.003) × 10-8D × cm2 × g-2

или cm3 × g
--1 × S-2, в Международна система Единици G \u003d (6,673 ╠ 0.003) × 10-11 × n × m2 × kg
--2

или m3 × kg-1 × s-2. Най-точно значение на G. n. Получени от лабораторни измервания на силата на привличане между двете известни маси с помощта на усукани скали.

При изчисляване на орбитите небесния Тел (Например, сателити) Geocentric G. P. ≈ Продуктът на Г. P. върху масата на земята (включително нейната атмосфера):

GE \u003d (3,98603 ╠ 0.00003) × 1014 × m3 × S-2.

При изчисляване на орбитите на небесните тела спрямо слънцето, хелиоцентрик Г. p. ≈ работата на Г. P. За масата на слънцето:

GSS \u003d 1,32718 × 1020 × m3 × S-2.

Тези стойности на GE и GSS съответстват на системата от основни астрономически константи, приети през 1964 г. в Конгреса на Международния астрономически съюз.

Ю. А. РЯБОВ.

Уикипедия

Гравитационна константа

Гравитационна константа, постоянен Нютон (Обикновено се обозначава понякога или) - фундаменталната физическа константа, постоянното на гравитационното взаимодействие.

Според нютонския закон на световната гравитация, силата на гравитационната атракция между два материални точки с маси и Проектиран равна на:

$ F \u003d g frac (m_1 m_2) (r ^ 2). $

Коефициент на пропорционалност В това уравнение се нарича гравитационна константа. Тя е числено равна на модула на силата на силата, действаща върху точковото тяло на единичната маса от другата страна на същото тяло, разположено върху него на единица разстояние.

6,67428 (67) · 10 m · · kg, или n · m² · kg, \\ t

през 2010 г. стойността беше фиксирана върху:

6,67384 (80) · 10 m · · kg или n · m² · kg.

През 2014 г. стойността на гравитационната константа, препоръчана от Codata, е равна на:

6,67408 (31) · 10 m · kg, или n · m² · kg.

През октомври 2010 г. в списанието за физически писма от 6,67234 (14) се появява в списание за физически писма, което е по-малко от три стандартни отклонения Препоръчва се през 2008 г. от Комитета по данни за науката и технологиите (CODATA), но съответства на по-ранната стойност на котета, представена през 1986 г. Преразглеждане на величината В периода от 1986 до 2008 г. е призован от изследванията в неалдемостта на висунците в високоговорителите. Гравитационната константа е в основата на превода на други физически и астрономически ценности, като например масите на планетите във вселената, включително земята, както и други космически тела, в традиционни единици на измерване, например, килограми. В този случай, поради слабостта на гравитационното взаимодействие и получената малка точност на измерванията на гравитационната константа, масата на космическите тела обикновено е известна много по-точна от индивидуалните маси в килограми.