Wat is de zwaartekrachtconstante, hoe wordt deze berekend en waar wordt deze waarde gebruikt?

Wat is de zwaartekrachtconstante, hoe wordt deze berekend en waar wordt deze waarde gebruikt?
Wat is de zwaartekrachtconstante, hoe wordt deze berekend en waar wordt deze waarde gebruikt?
Anonim
zwaartekrachtconstante
zwaartekrachtconstante

Als een van de fundamentele grootheden in de natuurkunde, werd de zwaartekrachtconstante voor het eerst genoemd in de 18e eeuw. Tegelijkertijd werden de eerste pogingen gedaan om de waarde ervan te meten, maar vanwege de onvolmaaktheid van instrumenten en onvoldoende kennis op dit gebied was dit pas in het midden van de 19e eeuw mogelijk. Later werd het verkregen resultaat herhaaldelijk gecorrigeerd (de laatste keer in 2013). Er moet echter worden opgemerkt dat het fundamentele verschil tussen de eerste (G=6, 67428(67) 10−11 m³ s−2 kg −1 of N m² kg−2) en laatste (G=6, 67384(80) 10− 11m³ s−2 kg−1 of N m² kg−2) waarden bestaan niet.

Als je deze coëfficiënt toepast voor praktische berekeningen, moet je begrijpen dat de constante zo is in globale universele concepten (als je geen reserveringen maakt voor elementaire deeltjesfysica en andere weinig bestudeerde wetenschappen). Dit betekent dat de zwaartekrachtde constante van de aarde, de maan of mars zal niet van elkaar verschillen.

wat is de zwaartekrachtconstante?
wat is de zwaartekrachtconstante?

Deze grootheid is een basisconstante in de klassieke mechanica. Daarom is de zwaartekrachtconstante betrokken bij verschillende berekeningen. In het bijzonder zouden wetenschappers zonder informatie over de min of meer exacte waarde van deze parameter niet in staat zijn om zo'n belangrijke factor in de ruimtevaartindustrie te berekenen als de versnelling van de vrije val (die voor elke planeet of ander kosmisch lichaam anders zal zijn).

Newton, die de wet van universele zwaartekracht in algemene termen uitsprak, was echter alleen in theorie bekend. Dat wil zeggen, hij was in staat om een van de belangrijkste fysieke postulaten te formuleren, zonder informatie te hebben over de waarde waarop hij in feite is gebaseerd.

In tegenstelling tot andere fundamentele constanten, kan de natuurkunde alleen met een zekere mate van nauwkeurigheid zeggen waar de zwaartekrachtsconstante gelijk aan is. De waarde ervan wordt periodiek opnieuw verkregen en verschilt elke keer van de vorige. De meeste wetenschappers zijn van mening dat dit feit niet wordt geassocieerd met de veranderingen, maar met meer banale redenen. Ten eerste zijn dit meetmethoden (er worden verschillende experimenten uitgevoerd om deze constante te berekenen), en ten tweede de nauwkeurigheid van de instrumenten, die geleidelijk toeneemt, de gegevens worden verfijnd en een nieuw resultaat wordt verkregen.

zwaartekrachtconstante van de aarde
zwaartekrachtconstante van de aarde

Rekening houdend met het feit dat de zwaartekrachtconstante een waarde is die wordt gemeten met 10 tot -11 macht (wat ultraklein is voor klassieke mechanicawaarde), is er niets verrassends in de constante verfijning van de coëfficiënt. Bovendien is het symbool onderhevig aan correctie, beginnend bij 14 achter de komma.

Er is echter een andere theorie in de moderne golffysica, die in de jaren 70 van de vorige eeuw door Fred Hoyle en J. Narlikar naar voren werd gebracht. Volgens hun aannames neemt de zwaartekrachtconstante met de tijd af, wat van invloed is op veel andere indicatoren die als constanten worden beschouwd. Zo merkte de Amerikaanse astronoom Van Flandern het fenomeen van een lichte versnelling van de maan en andere hemellichamen op. Geleid door deze theorie moet worden aangenomen dat er geen globale fouten waren in de vroege berekeningen, en het verschil in de verkregen resultaten wordt verklaard door veranderingen in de waarde van de constante zelf. Dezelfde theorie spreekt van de inconstantie van sommige andere grootheden, zoals de lichtsnelheid in een vacuüm.

Aanbevolen: