Фізики Національного інституту стандартів і технологій США (NIST) оприлюднили нові дані щодо гравітаційної сталої: загадка залишається.
Чому «велике G» таке примхливе
Вчені завершили десятирічний експеримент із вимірювання гравітаційної сталої — фундаментальної величини, яка визначає силу тяжіння в будь-якій точці Всесвіту. Результат, опублікований 16 квітня 2026 року в журналі Metrologia, не розв’язав загадку: нове значення відрізняється від попереднього еталонного вимірювання на 0,0235 %. Для метрології це значна розбіжність, якої достатньо, щоб питання залишилося відкритим.
Гравітаційна стала, яку фізики позначають «великим G», — найменш точно відома з усіх фундаментальних констант природи. Гравітація є найслабшою з чотирьох основних сил: навіть невеликий магніт долає притягання всієї Землі, утримуючи скобу в повітрі.
У лабораторії ця слабкість стає справжнім кошмаром для вимірювань: дослідники змушені фіксувати притягання між масами, які у квадрильйони разів легші за Землю, а отже, і гравітаційне тяжіння між ними, відповідно, мізерне. Науковці намагаються виміряти G вже понад 225 років — відтоді як Генрі Кавендіш зробив свій перший дослід у 1798 році.
Метод із конвертом
Щоб не вплинути несвідомо на результат, фізик Стефан Шламмінґер вдався до методу «сліпого аналізу даних»: попросив колегу приховати від нього ключову частину даних, записавши секретне число на папері й запечатавши в конверт.
Лише відкривши його публічно — 11 липня 2024 року на конференції в Колорадо, — Шламмінґер дізнався справжнє значення, яке виміряла його команда. Цей прийом мав виключити ефект очікування, коли дослідники підсвідомо підлаштовують результат під загальноприйняті цифри.
Що показав експеримент
Команда використала крутильні ваги — прилад, у якому сила тяжіння між масами змушує скручуватися тонку металеву стрічку завтовшки з людську волосину. Апаратура, запозичена у Міжнародного бюро мір і ваг (BIPM, Франція), була відтворена в лабораторії NIST у Мериленді.
Для перевірки науковці повторили вимірювання двічі: спочатку з мідними масами, потім — із сапфіровими. Результати збіглися між собою, але не з французькими даними 2007 року. Отримане значення G виявилося нижчим за попередні показники.
Що означає розбіжність
На побутовому рівні різниця непомітна: вона не вплине ні на показання терезів, ні на розрахунки орбіт супутників. Проте всі інші фундаментальні константи природи відомі з точністю до багатьох значущих цифр — а G досі демонструє найбільшу невизначеність.
Головне питання все ще чекає на відповідь: чи криється проблема в методичних похибках, яких ще не вдалося виявити, чи в чомусь глибшому — у самій природі гравітації. «Кожне вимірювання важливе, бо істина має значення», — сказав Шламмінґер. Зрештою, після десяти років роботи він зізнався, що передає естафету молодшим колегам.
За матеріалами phys.org
