Kas ir gravitācijas konstante?

Gravitācijas konstantes meklējumi 17. un 18. gadsimtā nodarbināja daudzus izcilākos zinātnes prātus. Saskaņā ar leģendu, ceļš uz gravitācijas konstantes atklāšanu sākās ar trīs izcilu laikmeta zinātnieku — sera Kristofera Verena, Edmunda Hallija un Roberta Huka — derību par planētu orbitālajiem ceļiem. Halejs, iedvesmots, izvēlas pēc palīdzības apciemot cienījamo profesoru Īzaku Ņūtonu, kurš atklāja ne tikai pareizo atbildi, bet arī to, ka pirms kāda laika ir atrisinājis problēmu, taču kaut kādā veidā nolaidis piezīmes. Halijs piespieda Ņūtonu vēlreiz pievērsties šim jautājumam, iemantojot viņam ievērojamu atzinību par to, ka viņš iedvesmoja publicēt Ņūtona filozofiju Naturalis Principia Mathematica, kas ir viens no noturīgākajiem zinātniskajiem darbiem cilvēces vēsturē.

Lai gan Ņūtona Principija teorētiski izvirzīja gravitācijas konstantes klātbūtni, tā neatbildēja uz jautājumu par G matemātisko vērtību. Vairāk nekā 70 gadus pēc Ņūtona nāves izcils un aizraujoši ekscentrisks zinātnieks sers Henrijs Kavendišs mantoja mašīnu, kas paredzēta blīvuma mērīšanai. no Zemes. Mašīna bija cita zinātnieka, godājamā Džona Mišela, dizains, kurš nomira, pirms viņš paguva pabeigt savus eksperimentus. Pasakaini sarežģītā iekārta, kas it kā bija tik jutīga, ka to vajadzēja novērot darbībā no citas telpas, lai izvairītos no rezultātu piesārņošanas, palīdzēja iegūt ne tikai vēlamos blīvuma rezultātus, bet arī ļāva turpmāk veikt gravitācijas konstantes aprēķinus.

Kavendiša aprēķini nebija īsti pareizi, taču pat ar 21. gadsimta tehnoloģijām gravitācijas konstante joprojām ir viena no visgrūtāk izmērāmajām fiziskajām konstantēm. Zinātnieki ir vairākkārt pārskatījuši aprēķinus starpgadsimtu laikā, 2006. gadā nonākot pie plaši pieņemtas matemātiskās izteiksmes G = 6.673 84 X 10-11 m3 kg-1 s-2, kur M = garums metros, kg = masa kilogrami, un s = laiks sekundēs. Tā kā aiz muguras ir gadsimtiem ilgi pārrēķini un nākotnes gadsimtu potenciāls, kas piepildīts ar papildu uzlabojumiem, lielākā daļa zinātnisko skaidrojumu piebilst, ka šajā vienādojumā joprojām ir jāiekļauj zināma kļūda.