Cum se obține valoarea exactă a constantei gravitaționale g

CUM SĂ OBȚINE SEMNIFICAȚIA EXACTĂ A CONSTANTULUI GRAVITAȚIONAL G?

Constanta gravitațională G este utilizată pe scară largă atât în ​​teorii fizice, cât și în practică. Cu toate acestea, în comparație cu alte constante, valoarea sa este determinată cu cea mai mică precizie. Oamenii de știință cred că dificultățile măsurării precise se datorează faptului că unele ritmuri cosmice și valuri gravitaționale care trec prin Pământ afectează precizia măsurătorii, provocând o deformare quadrupolă a Pământului. Valoarea exactă a constantei gravitaționale G se obține pe baza stabilirii conexiunii sale cu constantele, care se referă la electromagnetism. Au fost obținute 25 de ecuații echivalente pentru calculul constantei gravitaționale G. Valoarea cea mai corectă calculată este: G = 6.72327474 (83) • 10-11 m 3 kg -1 s -2. Se recomandă, la măsurarea constantei G, să se calculeze diferența G. - Modificările G. = # 8710; G. DeltaG este o caracteristică importantă atât pentru studierea Pământului, cât și pentru studierea influenței spațiului de pe Pământ. Apoi valorile diferite ale lui G. obținute de diferite grupuri de oameni de știință pot oferi informații unice despre Pământ și cosmos.







  1. PROBLEMA DE ACURATE A CONSTANTULUI G.

Constanta gravitațională G este utilizată pe scară largă atât în ​​teorii fizice, cât și în practică. Cu toate acestea, în comparație cu alte constante fizice fundamentale, valoarea sa este determinată cu cea mai mică precizie. Unii oameni de știință cred că este inexactitatea determinării constantei gravitationale care este cauza multor eșecuri în timpul lansării rachetelor spațiale și a sateliților artificiali. Inexactitate constantă gravitațională, implicit în calculul traiectoriilor rachetelor spațiale, sateliți artificiali și nave spațiale interplanetare a devenit o cauza majora a ansamblurilor lor de pe orbitele lor „plutește“ în spațiul liber sau combustia în straturile atmosferice dense [1].

După cum E.Halilov Note [1], sunt cauza tuturor undelor gravitaționale care penetrează tot spațiul și care se extind prin pământ, provocând deformarea atât cvadrupolar Pământului și spațiul apropiat. Oamenii de știință au descoperit că Pământul trece printr-un super-lung unde gravitaționale sunt cel puțin trei ordine de mărime cu perioade de 2,5 ani, 7,7 ani și 40-60 de ani, care se suprapun și influențează atracția reciprocă a ponderilor în balanța de Cavendish. și în moduri diferite, în funcție de localizarea geografică a laboratoarelor de măsurare și de timpul de măsurare. Potrivit lui E. Khalilov, oamenii de stiinta nu vor putea repara simultan aceeasi valoare a constantei gravitationale in diferite puncte ale globului. cu excepția cazului în care un val gravitațional trece prin Pământ la punctul de schimbare pe jumătate de ciclu. În acest moment, tensorul de tensiune cauzat de trecerea unui val gravitațional de-a lungul Pământului va fi zero.

Dacă luăm în considerare faptul că valurile cu perioade diferite trec prin pământ, atunci condiția pentru valoarea zero a tensorului de stres poate fi îndeplinită o dată la câteva sute de ani, ceea ce face aproape imposibilă obținerea valorii exacte a lui G prin intermediul măsurătorilor. În acest amestec de probleme, rafinarea valorii constantei gravitaționale devine extrem de urgentă. Complexitatea lucrării experimentale privind măsurarea constantei gravitaționale G ne obligă să căutăm alte modalități de determinare a valorii sale exacte. În opinia mea, singura valoare exactă a constantei gravitaționale G poate fi obținută dacă este posibil să se stabilească legătura ei cu constantele fizice fundamentale.

Cele mai multe constante fizice nu pot fi măsurate direct, deci valorile lor sunt determinate indirect de relațiile care le conectează la alte constante. Aici factorul decisiv este acela că majoritatea constantelor sunt legate de legile fizicii cu alte constante. Aceasta este baza pentru determinarea valorilor constantelor. Cu toate acestea, în ceea ce privește constanta gravitațională G, se presupune că nu este asociată cu nici o constanță fizică fundamentală.

În [4,5,7,8] există o relație între constante. În particular, se obțin următoarele ecuații cosmologice [5]:







Relațiile foarte apropiate cu formulele (3) și (4) au fost obținute în 1931 de către Stewart [10]. Ecuațiile (1) - (5) reflectă relația dintre constantele fizice și cosmologice fundamentale. Este posibil ca în spatele acestor ecuații să existe o lege fizică care stabilește legătura dintre gravitate și electromagnetism.

Ecuațiile cosmologice derivă direct legătura dintre cele două constante cele mai importante G și H0. A fost posibil să se obțină mai multe raporturi echivalente care leagă H0 constanta gravitațională și G. Hubble constantă Datorită faptului că raportul G / H0 este determinată exclusiv de constantele de microfizicii precizie, valoarea sa a fost unprecedentedly exacte - de mai multe ordine de mărime valori mai exacte se constantele G și H0.

În tabelul 1, ca exemplu, sunt date 10 formule echivalente pentru calculul raportului G / H0 utilizând constantele de electromagnetism și valorile obținute din aceste formule.

Sunt găsite și alte combinații de constante cosmologice, care se exprimă prin intermediul constantelor electromagnetismului. De exemplu, masa Metagalaxy MU împreună cu constantele G, H0, RMG dau combinații interesante, exprimate exclusiv prin constante fizice fundamentale (Tabelul 2) [5]:

Interpretarea revelată a constantelor cosmologice și microfizice este o confirmare a conceptului de unitate a lumii. Interrelația constantelor G și H0. reprezentat de constantele legate de microworld, indică faptul că nu există încă o lege fizică deschisă care să reflecte legătura dintre electromagnetism, gravitate și caracteristicile universului inflaționist.

  • FORMULE ECHIVALENTE PENTRU CALCULAREA CONSTANTULUI G.

    În [4,5,8], raportul dintre constanta gravitațională și constantele fizice fundamentale a fost revelat și s-au obținut următoarele formule pentru calculul valorii constantei G:

    Din aceste formule este clar că G constantă este exprimată prin intermediul altor constante fundamentale prin relații foarte compacte și simple. Numărul de constante cu care este reprezentată constanta gravitațională include astfel de constante: ht quantum, viteza luminii c. structura fină constantă # 945; , constanta Planck h. numărul π, constantele spațiu-timp (lu, tu). masă elementară eu, încărcătură elementară e, număr mare Do, unități Planck de lungime lpl. din masa mpl. tpl timp. magneton Bora # 956; B, constanta Hub H0, R∞ constantă Rydberg, energia de odihnă a electronului Ee. Klitzing constant RK, energie Hartree Eh.

    Un număr mare de Do, care apare în relații, este determinat din fractalul protonului [6] (Figura 1), din care rezultă următoarea formulă fractală:

    Aici: ge - g este factorul de electroni. Deoarece valorile constantelor mp / me și ge sunt cunoscute cu precizie foarte mare, această formulă face posibilă calcularea valorii unui număr mare de Do.

    Fig.1. Fractal al unui proton.

    Valoarea cea mai exactă a unui număr mare de Do = 4,16650385 (15) # 8729; 10 42. Formulele includ, de asemenea, constantele hu, lu. tu din grupul superconstanțelor universale (Tabelul 3), care sunt constante primare și independente [7,8]:

  • COMPARAREA VALORILOR CALCULATE ALE CONSTANTULUI G.

    Mai jos sunt 25 formule echivalente pentru calculul constantei gravitaționale G.

    Toate cele 25 de formule dau practic valori identice ale constantei gravitaționale. Diferențele sunt foarte nesemnificative și sunt observate în semnalele a șaptea până la al nouălea, datorită acurateței diferite a acelor constante prin intermediul cărora este reprezentată constanta gravitațională G:

    Cele de mai sus ne permit să reevaluăm rezultatele tuturor experimentelor anterioare pentru a determina valoarea constantului G. Diferitele valori ale lui G. obținute de diferite grupuri de oameni de știință pot fi foarte informative într-un aspect complet diferit. Se recomandă, la măsurarea constantei G, să se calculeze diferența G. - Modificările G. = # 8710; G. Dacă vom folosi diferența G comp. - Modificările G. = # 8710; G. atunci această valoare poate apărea într-o calitate nouă. Este o caracteristică importantă atât pentru studierea Pământului, cât și pentru studierea influenței spațiului de pe Pământ. În acest caz, măsurătorile valorii constantei gravitaționale, efectuate în diferite puncte ale globului în același timp, în agregat, pot oferi informații unice despre Pământ și cosmos. În acest sens, devine oportună crearea unei rețele speciale de laboratoare de măsurare echipate cu același tip de echipament, care ar trebui să fie amplasate în diferite puncte ale globului. Sarcina acestor laboratoare ar trebui să fie determinarea cu precizie a valorii diferenței # 8710; G.

      1. Constanta gravitațională G nu este o constantă independentă. Acesta poate fi exprimat prin intermediul altor constante fizice prin relații matematice precise. Aceasta deschide o oportunitate unică de a obține valoarea exactă a constantei G.
      2. Este descoperită relația dintre constantele G și H0. care au fost în mod tradițional considerate constante independente.
      3. Au fost obținute 25 de formule echivalente pentru a calcula constanta gravitațională G.
      4. Valoarea calculată a constantei gravitaționale este egală cu: G = 6.677286741 (83) • 10-11 m 3 kg -1 s -2), care este mai multe ordine de mărime mai precise decât valoarea sa experimentală.
      5. Interdelarea constantelor indică faptul că trebuie să existe o lege fizică care să stabilească legătura dintre electromagnetism prin gravitate și caracteristicile universului inflaționist.
      6. Diferența G calculată. - Modificările G. = G este o caracteristică importantă pentru studierea Pământului și pentru studierea influenței spațiului de pe Pământ. Valorile diferite ale lui G. obținute de diferite grupuri de oameni de știință pot oferi informații unice despre Pământ și cosmos. În acest sens, devine oportună crearea unei rețele speciale de laboratoare de măsurare echipate cu același tip de echipament, care ar trebui să fie amplasate în diferite puncte ale globului.






    Articole similare

    Trimiteți-le prietenilor: