भौतिकविदों ने न्यूटन के गुरुत्वाकर्षण स्थिरांक G . का पहला सबसे सटीक और सटीक माप पूरा किया है
RSI गुरुत्वीय जी अक्षर से निरूपित स्थिरांक सर आइजैक न्यूटन के सार्वभौमिक नियम में प्रकट होता है आकर्षण-शक्ति जो बताता है कि किन्हीं दो वस्तुओं पर एक प्रभाव पड़ता है गुरूत्वीय एक दूसरे पर आकर्षण बल. न्यूटोनियन का मान गुरुत्वाकर्षण स्थिरांक G (जिसे यूनिवर्सल ग्रेविटेशनल कॉन्स्टेंट भी कहा जाता है) का उपयोग दो वस्तुओं के बीच आकर्षक गुरुत्वाकर्षण बल को मापने के लिए किया जाता है। यह भौतिकी में एक क्लासिक लेकिन लगातार चुनौती का एक अच्छा उदाहरण है क्योंकि लगभग तीन शताब्दियों के बाद भी, यह अभी भी पूरी तरह से स्पष्ट नहीं है कि प्रकृति में सबसे मौलिक स्थिरांकों में से एक जी के मूल्य को लगातार सटीकता के साथ कैसे मापा जा सकता है। G का मान दो वस्तुओं की उनके गुरुत्वाकर्षण आकर्षण के सापेक्ष दूरी और द्रव्यमान को मापने के द्वारा निर्धारित किया जाता है। यह इस तथ्य के कारण एक अत्यंत छोटा संख्यात्मक मान है कि गुरुत्वाकर्षण बल केवल बड़े द्रव्यमान वाली वस्तुओं के लिए महत्वपूर्ण है। सबसे चुनौतीपूर्ण पहलू यह है कि गुरुत्वाकर्षण अन्य मूलभूत बलों जैसे विद्युत चुंबकत्व, कमजोर और मजबूत आकर्षण की तुलना में बहुत कमजोर बल है और इस प्रकार G को मापना बेहद मुश्किल है। इसके अलावा, गुरुत्वाकर्षण का अन्य मौलिक बलों के साथ कोई ज्ञात संबंध नहीं है, इसलिए अन्य स्थिरांक (जिसे अधिक सटीक रूप से गणना की जा सकती है) का उपयोग करके अप्रत्यक्ष रूप से इसके मूल्य की गणना करना संभव नहीं है। गुरुत्वाकर्षण प्रकृति में एकमात्र अंतःक्रिया है जिसे क्वांटम सिद्धांत द्वारा वर्णित नहीं किया जा सकता है।
G . का एक सटीक मान
में प्रकाशित एक हालिया अध्ययन में प्रकृति, चीन के वैज्ञानिकों ने G के मान के लिए निकटतम परिणाम प्रस्तुत किए हैं। इस अध्ययन से पहले कई वर्षों तक, G का पूर्व-मौजूदा मान 6.673889 × 10-11 m3 kg-1 s-2 (इकाइयाँ: मीटर क्यूब प्रति किलोग्राम प्रति किलोग्राम) रहा है। दूसरा वर्ग)। वर्तमान अध्ययन में शोधकर्ताओं ने एक सटीक और सही मूल्य के निर्माण के करीब आने में सक्षम होने के लिए कोणीय-त्वरण प्रतिक्रिया पद्धति और समय-समय पर स्विंग पद्धति का उपयोग किया। परिणाम 6.674184 x 10-11 m3 kg-1 s-2 और 6.674484 x 10-11 m3 kg-1 s-2 थे और ये परिणाम पहले के अध्ययनों में G के मूल्यों की तुलना में रिपोर्ट किए गए छोटे मानक विचलन दिखाते हैं। डेटा के एक सेट में भिन्नता की मात्रा को मापने के लिए मानक विचलन का उपयोग किया जाता है। तो, एक छोटे मानक विचलन का मतलब है कि डेटा को औसत मूल्य पर बारीकी से वितरित किया जाता है, यह दर्शाता है कि डेटा में बहुत अधिक 'विचलन' नहीं है यानी यह ज्यादा नहीं बदलता है।
G . के मान के आसपास अनिश्चितता
शोधकर्ताओं ने कहा है कि उनके परिणाम विभिन्न मौजूदा तरीकों में "अनदेखी व्यवस्थित त्रुटियों" को भी दर्शाते हैं। वे बताते हैं कि सभी मौजूदा तरीकों में, सबसे पसंदीदा विधि में इंटरफेरोमेट्री शामिल है - परमाणु तरंगों में हस्तक्षेप करने की एक विधि - और इस विधि को भविष्य में सुधार के लिए केंद्रित किया जाना चाहिए। इस अध्ययन में दिखाए गए नए दृष्टिकोणों को भौतिक विज्ञान के व्यापक क्षेत्रों में जी के मूल्य और इसकी प्रासंगिकता के रहस्य को पूरी तरह से समझने के लिए अपनाने की आवश्यकता है। G का मान स्वयं यहां मुद्दा नहीं हो सकता है, लेकिन अनिश्चितता जो इसके मूल्य को घेरती है। यह कुछ हद तक गुरुत्वाकर्षण और गुरुत्वाकर्षण की सैद्धांतिक समझ की कमी जैसे कमजोर बलों को मापने में हमारी अक्षमता को दर्शाता है।
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स्रोत (रों)
किंग एल एट अल 2018. दो स्वतंत्र विधियों का उपयोग करके गुरुत्वाकर्षण स्थिरांक का मापन। प्रकृति। 560.DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-018-0431-5
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