Otvorena mogućnost: Gravitacija nije konstanta?

Postavljeno od  //  13/09/2013  //  Istraživanje svemira  //  Comments Off on Otvorena mogućnost: Gravitacija nije konstanta?

Najnovija mjerenja gravitacijske (takozvane) konstante (G), koja određuje gravitacijsku privlačnost između dva objekta bilo gdje, upravo su pokazala kako ta ‘konstanta’ možda uopće nije konstanta.

Mjerenja G su notorno nepouzdana pa je ta fizikalna ‘konstanta’ u stalnom stanju promijena, gdje službena verzija njezine brojke predstavlja tek prosjek vrijednosti. Ipak, najnovije mjerenje posebno je intrigantno, jer je različito od službene vrijednosti, ali vrlo slično mjerenju napravljenom 2001. godine. Tako što je neočekivano ako je uzrok te diskrepancije nasumična eksperimentalna pogreška.

Ono što je moguće jest da oba mjerenja imaju istu, prikrivenu i trajnu pogrešku, ali rezultat isto tako otvara ozbiljno razmišljanje o još čudnijoj mogućnosti, a ta je da se sam G zapravo mijenja.

Iako radikalna opcija, ako je ispravna, približila bi nas korak bliže rješavanju jedne daleko veće misterije – tamne energije, nepoznate sile koja ubrzava širenje svemira, prenosi New Scientist.

‘Ako se G promijenio za taj malen iznos, onda očekujemo da G ovisi o posve novom polju’, ističe kozmolog Tony Padilla, a sa Sveučilišta Nottingham u Velikoj Britaniji. ‘Možemo zamisliti i scenarij u kojem to polje igra ulogu i u tamnoj energiji’, dodaje.

Od prvog mjerenja do danas

Prema Isaacu Newtonu, gravitacijska privlačnost između dva objekta proporcionalna je njihovim masama, a obrnuto proporcionalna kvadratu njihove međusobne udaljenosti. G stavlja apsolutnu vrijednost na tu privlačnost.

Drugim riječima sila privlačnosti između dva tijela, F, jednaka je umnošku njihovih masa s G, podijeljenom s kvadratom njihove udaljenosti.

Formula glasi ovako: F=GxM1xM2/r^2

G je prvi put izmjeren u laboratoriju britanskog znanstvenika Henryja Cavendisha, korištenjem uređaja koji određuje torziju žice uzrokovanu gravitacijskom privlačnosti dva objekta precizno poznate mase.

Otad su različite metode mjerenja dale šaroliku lepezu rezultata, a pretpostavjalo se kako je to zbog različitih pgrešaka prilikom eksperimentiranja. Gravitacijska konstanta G redovno bi nakon takvih mjerenja bila primijenjena, odnosno njezin prosjek, uz pretpostavku da će se vrijednosti u jednom trenutku preklopiti.

Tim znanstvenika na čelu s Terryjem Quinom, s Međunarodnog biroa za mjerenja u parizu i Cliveom Speakeom sa Sveučilišta u Briminghamu, naparvio je najnovije mejrenje konstante G, pomoću dvije metode. Prva je moderna verzija Cavendishevog eksperimenta, a druga se oslanja na elektrostatiku. Rezultat je bio vrijednost G koja je 240 dijelova milijuna veća od službene vrijednosti postavljene 2010. godine.

Ljubičice u proljeće

Sama izmjerena brojka nije najčudniji dio, jer je jedno nedavno mjerenje pokazalo rezultat koji je 290 dijelova milijuna manja od G. Ono što je čudno jest da je ovo najnovije mjerenje samo 21 dio milijuna različito od vrijednosti koju je Quinnov tim izmjerio istim eksperimentom još 2001. godine. od tog vremena, njegov tim se pobrinuo riješiti sve moguće pogreške koje su mogle nastati pri mjerenju iz 2001., očekivao se identičan rezultat.

Kako to nije bio slučaj, Quinn je organizirao specijalnu konferenciju o G u Londonu za veljaču iduće godine, kako bi se otvorila rasprava o novonastalom problemu.

James Hough, eksperimentalni fizičar sa Sveučilišta u Glasgowu smatra kako bi se trebao provesti treći eksperiment. ‘Moje viđenje jest da se njihov eksperiment treba identično kopirati u drugom laboratoriju i na drugom kontinentu, uz drugi tim znanstvenika, kako bi se vidjelo može li se dobiti isti rezultat’, istaknuo je.

No, James Faller sa Sveučilišta Kolorado, koji je mjerio G 2010. godine naglašava mogućnost pogreške. ‘Pogreške su kao ljubičice u proljeće, one mogu proklijati u eksperimentu bilo koje grupe’, kaže.

Peta sila

No, najnoviji rezultat mogao bi isto tako biti dokaz da se sama gravitacija možda mijenja. ‘Logički gledano, ili su neki eksperimenti pogrešni, ili G nije konstanta’, zaključuje Mark Kasevich sa Sveučilišta Stanford.

Oscilirajući G mogao bi biti dokaz jedne teorije, kojoa povezuje tamnu energiju s petom, hipotetskom fundamentalnom silom, za koju se pretpostavblja da postoji uz četiri koje poznajemo – gravitaciju, elektromagnetizam i dvije nuklearne sile. Ta bi sila isto tako mogla djelovati na snagu gravitacije, ističe Padilla.

Manje radikalna opcija bila bi da je G i dalje konstanta, ali da je Quinnov tim pronašao njezinu pravu vrijednost. To bi, naravno, značilo da je pravi G zapravo veći od službene verzije.

Ako je G malo veći, morali bi se vratiti za stol i prepraviti sve izračune. Zvijezde bi brže izgarale nego što smo to dosad pretpostavljali, jer je potrebno više energije koja bi se suprotstavila jačoj gravitacijskoj sili’, ističe Clare Burrage sa Sveučilišta Nottingham.

Dakle, tri su opcije – oba mjerenja su kriva, Quinnov time je pronašao pravu G konstantu ili ono najintrigantnije – G uopće nije konstanta!

Dnevnik.hr

 

Komentari su zatvoreni.