Физик NIST уточнил постоянную G с точностью 0,0235%

Стефан Шламмингер из американского NIST получил уточнённое значение гравитационной постоянной G. Работа, длившаяся десять лет, опубликована в Metrologia; о ней рассказал ScienceDaily. Эту информацию сообщает издание Science XXI.

Новая цифра на 0,0235% меньше той, что в 2007 году представила BIPM из Франции. G задаёт силу притяжения между двумя телами во Вселенной, её применяют при расчётах орбит планет, рождения звёзд и галактик. Точность этой константы уступает электромагнитным и ядерным параметрам.

Пытаются измерить G более 225 лет, но даже сейчас эксперименты расходятся примерно на одну десятитысячную. Чтобы ожидания не повлияли на результат, Шламмингер привлёк коллегу Патрика Эбботта. Тот вычел из значений масс тайное число, а поправку убрал в запечатанный конверт. Шламмингер анализировал данные, не зная истинной G, и вскрыл конверт лишь после завершения работы.

Раскрыть данные собирались в 2022 году, однако команда поняла: влияние давления воздуха учли недостаточно. Итоги Шламмингер озвучил 11 июля 2024 года в Авроре (Колорадо) на профильной конференции, посвящённой точным электромагнитным измерениям. Спрятанная поправка оказалась большой и отрицательной, но показания NIST всё равно не совпали с французским измерением.

Полученное число — 6,67387 × 10−11 м³/(кг·с²). Проверка шла на медных и сапфировых массах, и результат почти не зависел от материала. В установке было восемь цилиндров: четыре наружных двигались на карусели, четыре внутренних крепились на диске. Диск висел на тонкой медно-бериллиевой ленте, которую закручивало притяжение. Метод восходит к крутильным весам Генри Кавендиша 1798 года, а сегодня гравитационный момент уравновешивают электростатикой. Большая G не то же самое, что малая g: малая g — ускорение свободного падения, оно зависит от небесного тела, а G считают универсальной. Шламмингер заметил, что любое измерение ценно, ведь истина важна, и призвал продолжать.