La force de gravité peut sembler forte lorsqu'une boule de bowling frappe votre pied, mais c'est en fait la plus faible des interactions fondamentales. Comparez cela à l'électromagnétisme: l'attraction de toute la gravité terrestre ne vous empêchera pas de coller un aimant de réfrigérateur. Cette faiblesse rend extrêmement difficile la mesure de la gravité.
Un groupe de scientifiques chinois rapporte qu'ils ont pu effectuer la mesure la plus précise de la force de gravité - la constante gravitationnelle newtonienne ou universelle G. G décrit l'attraction gravitationnelle entre deux objets par leurs masses et la distance entre eux. Numériquement, il est égal au module de la force gravitationnelle agissant sur un corps ponctuel de masse unitaire du côté d'un autre corps similaire situé à une distance unitaire de celui-ci. La nouvelle dimension sera importante à la fois pour les horloges atomiques les plus précises et pour l'étude de l'Univers, de la Terre et d'autres sciences qui sont en quelque sorte liées à la gravité.
Les valeurs mesurées par l'équipe "ont des incertitudes minimes pour le moment", selon un article publié dans Nature.
La mesure la plus précise de la constante gravitationnelle
Compte tenu de la faible valeur de G, il est extrêmement difficile de déterminer sa valeur exacte, et la valeur convenue par le Comité international sur les données pour la science et la technologie (CODATA) est beaucoup moins précise que les valeurs d'autres valeurs numériques utilisées par les scientifiques. Les scientifiques utilisent aujourd'hui la valeur 0.0000000000667408. Mais calculer G dans cette plage reviendrait à peindre avec un pinceau audacieux, tandis que les constantes dans d'autres expériences sont «dessinées» avec des pinceaux plus minces.
Dans la nouvelle étude, les scientifiques ont effectué deux calculs indépendants de G en utilisant une paire de pendules dans le vide, un pour chaque test. Chaque pendule oscille entre une paire d'objets massifs dont les positions peuvent être ajustées.
Les pendules mesurent la force de gravité de deux manières. Premièrement, ils mesurent la différence entre la vitesse à laquelle le pendule oscille dans une position «proche» ou parallèle, par rapport à une position «éloignée» ou horizontale. Ils mesurent également la façon dont le balancement du pendule change en fonction de l'attraction des masses d'essai.
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Évidemment, de telles expériences nécessitent des détecteurs ultrasensibles et des installations soigneusement contrôlées pour déterminer avec précision G. De plus, le laboratoire est situé dans une pièce spéciale de la grotte, ce qui permet de prendre en compte les conséquences possibles des changements de température.
Les scientifiques ont pu effectuer deux mesures pour des méthodes qui prennent en compte respectivement le temps d'oscillation et l'accélération angulaire, et elles s'élevaient à 6,674184 et 6,674484 cent milliardièmes (10 (-11 puissance). Les mesures étaient précises, mais pour des raisons inconnues, elles divergeaient encore. C'est peut-être la corde utilisée pour le pendule.
Ilya Khel
