Гравитационная постоянная

Гравитационная постоянная G лежит в основе закона всемирного тяготения.

Гравитацио́нная постоя́нная, постоянная Ньютона (обозначается обычно G, иногда G_N или γ)^[1] в фундаментальная физическая постоянная, константа гравитационного взаимодействия.

Согласно Ньютоновскому закону всемирного тяготения, сила гравитационного притяжения F между двумя материальными точками с массами^[2] m₁ и m₂, находящимися на расстоянии R, равна:

$F=G\frac{m_1 m_2}{R^2}.$

Коэффициент пропорциональности G в этом уравнении называется гравитационной постоянной. Численно она равна модулю силы тяготения, действующей на точечное тело единичной массы со стороны другого такого же тела, находящегося от него на единичном расстоянии.

В единицах СИ рекомендованное Комитетом данных для науки и техники (CODATA)^[3] на 2008 год значение было

G = 6,67428(67)·10^в11 м³·с^в2·кг^в1, или Н·м²·кг^в2,

в 2010 году значение было исправлено на:

G = 6,67384(80)·10^в11 м³·с^в2·кг^в1, или Н·м²·кг^в2.

В октябре 2010 в журнале Physical Review Letters появилась статья^[4], предлагающая уточнённое значение 6,67234(14), что на три стандартных отклонения меньше величины G, рекомендованной в 2008 г. Комитетом данных для науки и техники (CODATA), но соответствует более раннему значению CODATA, представленному в 1986 г. Пересмотр величины G, произошедший в период с 1986 г. по 2008 г., был вызван исследованиями неупругости нитей подвесок в крутильных весах^[5].

[править] История измерения

Основная статья: Эксперимент Кавендиша

Гравитационная постоянная фигурирует в современной записи закона всемирного тяготения, однако отсутствовала в явном виде у Ньютона и в работах других ученых вплоть до начала XIX века. Гравитационная постоянная в нынешнем виде впервые была введена в закон всемирного тяготения, по-видимому, только после перехода к единой метрической системе мер. Возможно впервые это было сделано французским физиком Пуассоном в «Трактате по механике» (1809), по крайней мере никаких более ранних работ, в которых фигурировала бы гравитационная постоянная, историками не выявлено. В 1798 году Генри Кавендиш поставил эксперимент с целью определения средней плотности Земли с помощью крутильных весов, изобретённых Джоном Мичеллом (Philosophical Transactions 1798). Кавендиш сравнивал маятниковые колебания пробного тела под действием тяготения шаров известной массы и под действием тяготения Земли. Численное значение гравитационной постоянной было вычислено позже на основе значения средней плотности Земли. Точность измеренного значения G со времён Кавендиша увеличилась, но и его результат^[6] был уже достаточно близок к современному.

В 2002 году физик Михаил Герштейн, работающий в Массачусетском технологическом институте, объявил о том, что полученные им экспериментальные данные могут поставить под сомнение неизменность гравитационной постоянной^[7].

[править] См. также

Постоянная Гаусса

[править] Примечания

в‘ В общей теории относительности обозначения, использующие букву G, применяются редко, поскольку там эта буква обычно используется для обозначения тензора Эйнштейна.
в‘ По определению массы, входящие в это уравнение, - гравитационные массы, однако расхождения между величиной гравитационной и инертной массы какого-либо тела до сих пор не обнаружено экспериментально. Теоретически в рамках современных представлений они вряд ли отличаются. Это в целом было стандартным предположением и со времен Ньютона.
в‘ CODATA Internationally recommended values of the Fundamental Physical Constants (англ.). Архивировано из первоисточника 26 августа 2011. Проверено 28 октября 2008.
в‘ Phys. Rev. Lett. 105 110801 (2010) в ArXiv.org
в‘ Новости физики за октябрь 2010
в‘ Разные авторы указывают разный результат, от 6,754·10^в11 м²/кг² до (6.6 ± 0.04)·10^в11м³/(кг·с³) в см. Эксперимент Кавендиша#Вычисленное значение.
в‘ Ньютона опроверг русский физик Михаил Герштейн

[править] Ссылки

[0] в‘ В общей теории относительности обозначения, использующие букву G, применяются редко, поскольку там эта буква обычно используется для обозначения тензора Эйнштейна.

[1] в‘ По определению массы, входящие в это уравнение, - гравитационные массы, однако расхождения между величиной гравитационной и инертной массы какого-либо тела до сих пор не обнаружено экспериментально. Теоретически в рамках современных представлений они вряд ли отличаются. Это в целом было стандартным предположением и со времен Ньютона.

[2] в‘ CODATA Internationally recommended values of the Fundamental Physical Constants (англ.). Архивировано из первоисточника 26 августа 2011. Проверено 28 октября 2008.

[3] в‘ Phys. Rev. Lett. 105 110801 (2010) в ArXiv.org

[4] в‘ Новости физики за октябрь 2010

[5] в‘ Разные авторы указывают разный результат, от 6,754·10^в11 м²/кг² до (6.6 ± 0.04)·10^в11м³/(кг·с³) в см. Эксперимент Кавендиша#Вычисленное значение.

[6] в‘ Ньютона опроверг русский физик Михаил Герштейн

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

Гравитационная постоянная

Содержание

[править] История измерения

[править] См. также

[править] Примечания

[править] Ссылки

Личные инструменты

Пространства имён

Варианты

Просмотры

Действия

Поиск

Навигация

Участие

Печать/экспорт

Инструменты

На других языках