Αυξήθηκε η σταθερά της παγκόσμιας έλξης;

Posted on 19/09/2013

0


newton_lawO νόμος της παγκόσμιας έλξης που διατυπώθηκε το 1687 από τον Νεύτωνα μας λέει ότι η δύναμη με την οποία έλκονται δυο σημειακές μάζες είναι ανάλογη του γινομένου των δυο μαζών και αντιστρόφως ανάλογη του τετραγώνου της απόστασης.

Η εξίσωση που υπολογίζει το μέτρο της δύναμης περιέχει και μια σταθερά, την σταθερά της παγκόσμιας έλξης, της οποίας η αποδεκτή τιμή μέχρι τώρα ήταν
G= 6.67384(80) × 10-11 m3 kg-1 s-2
Η σταθερά G περιέχεται επίσης και στις εξισώσεις της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας, την θεωρία βαρύτητας που διατύπωσε ο Einstein το 1915.

Την σταθερά G μέτρησε πρώτος ο Henry Cavendish το 1798, και η τιμή που είχε βρει διαφέρει μόνο κατά 1% από την σημερινή.

Οι πιο πρόσφατες μετρήσεις της G πραγματοποιήθηκαν από την ομάδα του Terry Quinn, του Διεθνούς Γραφείου Μέτρων και Σταθμών στο Παρίσι και του Clive Speake του Πανεπιστημίου του Birmingham, χρησιμοποιώντας δυο μεθόδους: μια μοντέρνα έκδοση του πειράματος του Cavendish και μια που βασίζεται στην ηλεκτροστατική.

Η νέα τιμή της σταθεράς G που προέκυψε είναι
G=6.67545(18)×10-11  m3 kg-1 s-2,
240 εκατομμυριοστά μεγαλύτερη από την επίσημα αποδεκτή τιμή που προτάθηκε το 2010. Το αποτέλεσμα αυτό συμφωνεί με τις μετρήσεις που έγιναν το 2001, με την ίδια πειραματική διάταξη.

Τα αποτελέσματα των μετρήσεων δημοσιεύονται στο περιοδικό Physical Review Letters.

Τον ερχόμενο Φεβρουάριο, έχει οριστεί μια διάσκεψη στη Βασιλική Εταιρία του Λονδίνου προκειμένου να συζητηθεί η διαφορά που προέκυψε. Σύμφωνα με τον James Hough, πειραματικό φυσικό του Πανεπιστημίου της Γλασκώβης, «το πείραμα πρέπει να επαναληφθεί με την ίδια πειραματική διάταξη, σε διαφορετικές ηπείρους και διαφορετικούς πειραματιστές».

Ο James Faller του Πανεπιστημίου του Κολοράντο ισχυρίζεται πως πρόκειται για πειραματικό σφάλμα: «τα σφάλματα είναι σαν τις βιολέτες την άνοιξη: μπορούν να ξεπηδήσουν σε κάθε πειραματική ομάδα».

«Λογικά, είτε πρόκειται για κάποιο πειραματικό σφάλμα ή η σταθερά G δεν είναι σταθερή», λέει ο Mark Kasevich του Πανεπιστημίου του Στάνφορντ. Μια ταλαντούμενη τιμή της G ίσως αποτελεί ένδειξη για κάποιες νέες θεωρίες που συσχετίζουν την σκοτεινή ενέργεια με μια άγνωστη πέμπτη θεμελιώδη δύναμη στο Σύμπαν.

Πάντως, αν η σταθερά G είναι μεγαλύτερη, τότε αυτό θα έχει πολλές συνέπειες στην εικόνα του φυσικού μας κόσμου, αφού περιέχεται σε όλες τις εξισώσεις που σχετίζονται με την βαρύτητα. Για παράδειγμα, μεγαλύτερη G, θα σήμαινε μεγαλύτερες πιέσεις στο εσωτερικό των άστρων, άρα πιο γρήγορη εξάντληση των «πυρηνικών τους καυσίμων» και κατά συνέπεια μικρότερο χρόνο ζωής.

www.newscientist.com