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La valeur la plus précise de la constante gravitationnelle « G » jusqu'à la date

LES SCIENCESLA PHYSIQUELa valeur la plus précise de la constante gravitationnelle « G » jusqu'à la date

Les physiciens ont réalisé la première mesure la plus précise et la plus exacte de la constante gravitationnelle newtonienne G

Le Gravitationnel La constante désignée par la lettre G apparaît dans la loi de la gravitation universelle de Sir Isaac Newton qui stipule que deux objets quelconques exercent une force d'attraction gravitationnelle l'un sur l'autre. La valeur du newtonien constante gravitationnelle G (également appelée constante gravitationnelle universelle) est utilisée pour mesurer la force gravitationnelle attractive entre deux objets. C'est un bon exemple d'un défi classique mais persistant en physique car même après près de trois siècles, il n'est toujours pas tout à fait clair comment la valeur de G - l'une des constantes les plus fondamentales de la nature - peut être mesurée avec précision avec une précision constante. La valeur de G est déterminée en mesurant la distance et la masse de deux objets par rapport à leur attraction gravitationnelle. C'est une valeur numérique extrêmement petite du fait que la force d'attraction gravitationnelle n'est significative que pour les objets de grande masse. L'aspect le plus difficile est que la gravité est une force beaucoup plus faible par rapport à d'autres forces fondamentales comme l'électromagnétisme, les attractions faibles et fortes et donc G est extrêmement difficile à mesurer. De plus, la gravité n'a aucune relation connue avec d'autres forces fondamentales, donc calculer sa valeur indirectement en utilisant d'autres constantes (qui peuvent être calculées plus précisément) n'est pas possible. La gravité est la seule interaction dans la nature qui ne peut pas être décrite par la théorie quantique.

Une valeur précise de G

Dans une étude récente publiée dans Nature, des scientifiques chinois ont produit les résultats les plus proches de la valeur de G. Pendant de nombreuses années avant cette étude, la valeur préexistante de G était de 6.673889 × 10-11 m3 kg-1 s-2 (Unités : mètres cubes par kilogramme par deuxième au carré). Dans la présente étude, les chercheurs ont utilisé la méthode de rétroaction de l'accélération angulaire ainsi que la méthode du temps d'oscillation pour pouvoir se rapprocher de la construction d'une valeur précise et correcte. Les résultats étaient de 6.674184 x 10-11 m3 kg-1 s-2 et de 6.674484 x 10-11 m3 kg-1 s-2 et ces résultats montrent un petit écart type jamais rapporté par rapport aux valeurs de G dans des études antérieures. L'écart type est utilisé pour mesurer la quantité de variation dans un ensemble de données. Ainsi, un écart type plus petit signifie que les données sont étroitement distribuées par rapport à la valeur moyenne, ce qui signifie qu'il n'y a pas beaucoup de « déviation » dans les données, c'est-à-dire qu'elles ne changent pas beaucoup.

L'incertitude autour de la valeur de G

Les chercheurs ont déclaré que leurs résultats illustrent également des « erreurs systématiques non découvertes » dans différentes méthodes existantes. Ils soulignent que de toutes les méthodes existantes, la méthode la plus préférée implique l'interférométrie - une méthode d'interférence avec les ondes atomiques - et cette méthode devrait être axée sur les améliorations futures. De nouvelles approches comme celles présentées dans cette étude doivent être adoptées pour bien comprendre la mystique de la valeur de G et sa pertinence dans de vastes domaines des sciences physiques. La valeur de G elle-même n'est peut-être pas le problème ici, mais l'incertitude qui entoure sa valeur. Cela montre quelque peu notre incapacité à mesurer les forces faibles telles que la gravité et le manque de compréhension théorique de la gravité.

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{Vous pouvez lire le document de recherche original en cliquant sur le lien DOI ci-dessous dans la liste des sources citées}

Sources)

Qing L et al 2018. Mesures de la constante gravitationnelle à l'aide de deux méthodes indépendantes. Nature. 560.
https://doi.org/10.1038/s41586-018-0431-5

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Équipe SCIEU
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