Los físicos han logrado la primera medición más precisa y exacta de la constante gravitacional newtoniana G
La constante gravitacional, representada por la letra G, aparece en la ley de gravitación universal de Sir Isaac Newton , que establece que dos objetos cualesquiera ejercen una fuerza de atracción gravitacional entre sí. El valor de la constante gravitacional newtoniana G (también llamada constante gravitacional universal) se utiliza para medir la fuerza de atracción gravitacional entre dos objetos. Este es un buen ejemplo de un desafío clásico pero persistente en física, ya que, incluso después de casi tres siglos, aún no está del todo claro cómo medir con precisión el valor de G, una de las constantes más fundamentales de la naturaleza. El valor de G se determina midiendo la distancia y la masa de dos objetos en relación con su atracción gravitacional. Es un valor numérico extremadamente pequeño debido a que la fuerza de atracción gravitacional solo es significativa para objetos de gran masa. El aspecto más desafiante es que la gravedad es una fuerza mucho más débil en comparación con otras fuerzas fundamentales como el electromagnetismo y las atracciones débiles y fuertes, por lo que G es extremadamente difícil de medir. Además, la gravedad no tiene una relación conocida con otras fuerzas fundamentales, por lo que calcular su valor indirectamente utilizando otras constantes (que se pueden calcular con mayor precisión) no es posible. La gravedad es la única interacción en la naturaleza que no puede describirse mediante la teoría cuántica.
Un valor exacto de G
En un estudio reciente publicado en Nature , científicos de China han obtenido los resultados más cercanos al valor de G. Durante muchos años antes de este estudio, el valor preexistente de G había sido 6.673889 × 10⁻¹¹ m³ kg⁻¹ s⁻² (Unidades: metros cúbicos por kilogramo por segundo al cuadrado). En el presente estudio, los investigadores utilizaron el método de retroalimentación de aceleración angular y también el método de tiempo de oscilación para poder acercarse a la construcción de un valor preciso y correcto. Los resultados fueron 6.674184 × 10⁻¹¹ m³ kg⁻¹ s⁻² y 6.674484 × 10⁻¹¹ m³ kg⁻¹ s⁻² y estos resultados muestran la desviación estándar más pequeña jamás reportada en comparación con los valores de G en estudios anteriores. La desviación estándar se utiliza para medir la cantidad de variación en un conjunto de datos. Por lo tanto, una desviación estándar menor significa que los datos están distribuidos de forma muy cercana al valor medio, lo que indica que no hay mucha "desviación" en los datos, es decir, no cambian mucho.
La incertidumbre en torno al valor de G
Los investigadores han declarado que sus resultados también ilustran "errores sistemáticos no descubiertos" en diferentes métodos existentes. Señalan que de todos los métodos existentes, el método más preferido implica la interferometría, un método para interferir con las ondas atómicas, y este método debería centrarse en futuras mejoras. Es necesario adoptar nuevos enfoques como los que se muestran en este estudio para comprender completamente la mística del valor de G y su relevancia en amplias áreas de las ciencias físicas. El valor de G en sí puede no ser el problema aquí, sino la incertidumbre que rodea su valor. Esto muestra de alguna manera nuestra incapacidad para medir fuerzas débiles como la gravedad y la falta de comprensión teórica de la gravedad.
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Fuentes)
Qing L et al. 2018. Mediciones de la constante gravitacional mediante dos métodos independientes. Nature . 560. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-018-0431-5
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