ค่าคงตัวโน้มถ่วงคืออะไร คำนวณอย่างไร และค่านี้ใช้ที่ไหน

ค่าคงตัวโน้มถ่วงคืออะไร คำนวณอย่างไร และค่านี้ใช้ที่ไหน
ค่าคงตัวโน้มถ่วงคืออะไร คำนวณอย่างไร และค่านี้ใช้ที่ไหน
Anonim
ค่าคงที่โน้มถ่วง
ค่าคงที่โน้มถ่วง

เนื่องจากเป็นหนึ่งในปริมาณพื้นฐานทางฟิสิกส์ ค่าคงที่โน้มถ่วงถูกกล่าวถึงครั้งแรกในศตวรรษที่ 18 ในเวลาเดียวกัน มีความพยายามครั้งแรกในการวัดมูลค่าของมัน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความไม่สมบูรณ์ของเครื่องมือและความรู้ไม่เพียงพอในด้านนี้ จึงทำได้เฉพาะในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 เท่านั้น ต่อมา ผลลัพธ์ที่ได้ได้รับการแก้ไขซ้ำแล้วซ้ำเล่า (ครั้งสุดท้ายที่ทำในปี 2556) อย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่าความแตกต่างพื้นฐานระหว่างอันแรก (G=6, 67428(67) 10−11 m³ s−2 kg −1 หรือ N m² kg−2) และสุดท้าย (G=6, 67384(80) 10− 11m³ s−2 kg-1 หรือ N m² kg−2) ค่า ไม่มีอยู่จริง

การใช้สัมประสิทธิ์นี้ในการคำนวณเชิงปฏิบัติ ควรเข้าใจว่าค่าคงที่นั้นเป็นเช่นนี้ในแนวคิดสากลสากล (หากคุณไม่ได้จองไว้สำหรับฟิสิกส์อนุภาคมูลฐานและวิทยาศาสตร์ที่มีการศึกษาน้อยอื่นๆ) ซึ่งหมายความว่าแรงโน้มถ่วงค่าคงตัวของโลก ดวงจันทร์ หรือดาวอังคารจะไม่ต่างกัน

ค่าคงที่โน้มถ่วงคืออะไร
ค่าคงที่โน้มถ่วงคืออะไร

ปริมาณนี้เป็นค่าคงที่พื้นฐานในกลศาสตร์คลาสสิก ดังนั้น ค่าคงที่โน้มถ่วงจึงเกี่ยวข้องกับการคำนวณที่หลากหลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่ง หากไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับค่าที่แน่นอนมากหรือน้อยของพารามิเตอร์นี้ นักวิทยาศาสตร์จะไม่สามารถคำนวณปัจจัยสำคัญดังกล่าวในอุตสาหกรรมอวกาศได้ เช่น ความเร่งของการตกอย่างอิสระ (ซึ่งจะแตกต่างกันไปตามดาวเคราะห์แต่ละดวงหรือวัตถุในจักรวาลอื่นๆ).

อย่างไรก็ตาม นิวตันที่เปล่งเสียงกฎความโน้มถ่วงสากลในแง่ทั่วไป ค่าคงที่โน้มถ่วงเป็นที่รู้จักในทางทฤษฎีเท่านั้น นั่นคือเขาสามารถกำหนดหลักสมมุติฐานทางกายภาพที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งได้ โดยไม่ต้องมีข้อมูลเกี่ยวกับคุณค่าที่เป็นพื้นฐานของเขาจริงๆ

ไม่เหมือนกับค่าคงที่พื้นฐานอื่นๆ ค่าคงที่โน้มถ่วงเท่ากับอะไร ฟิสิกส์พูดได้เพียงระดับความแม่นยำเท่านั้น ค่าของมันจะได้รับใหม่เป็นระยะและแต่ละครั้งจะแตกต่างจากค่าก่อนหน้า นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่เชื่อว่าข้อเท็จจริงนี้ไม่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลง แต่ด้วยเหตุผลที่ซ้ำซากจำเจ ประการแรก นี่คือวิธีการวัด (ทำการทดลองต่างๆ เพื่อคำนวณค่าคงที่นี้) และประการที่สอง ความแม่นยำของเครื่องมือซึ่งค่อยๆ เพิ่มขึ้น ข้อมูลจะได้รับการปรับปรุง และได้ผลลัพธ์ใหม่

ค่าคงตัวโน้มถ่วงของโลก
ค่าคงตัวโน้มถ่วงของโลก

โดยคำนึงถึงความจริงที่ว่าค่าคงที่โน้มถ่วงเป็นค่าที่วัดด้วยกำลัง 10 ถึง -11 (ซึ่งเล็กมากสำหรับกลศาสตร์คลาสสิกค่า) ไม่มีอะไรน่าแปลกใจในการปรับแต่งค่าสัมประสิทธิ์คงที่ นอกจากนี้ สัญลักษณ์อาจมีการแก้ไข เริ่มตั้งแต่ 14 หลังจุดทศนิยม

อย่างไรก็ตาม มีอีกทฤษฎีหนึ่งในฟิสิกส์คลื่นสมัยใหม่ ซึ่งเสนอโดย Fred Hoyle และ J. Narlikar ย้อนกลับไปในยุค 70 ของศตวรรษที่ผ่านมา ตามสมมติฐานของพวกเขา ค่าคงที่โน้มถ่วงจะลดลงตามเวลา ซึ่งส่งผลต่อตัวบ่งชี้อื่นๆ ที่ถือว่าเป็นค่าคงที่ ดังนั้น นักดาราศาสตร์ชาวอเมริกัน ฟาน แฟลนเดิร์นจึงสังเกตเห็นปรากฏการณ์ความเร่งเล็กน้อยของดวงจันทร์และวัตถุท้องฟ้าอื่นๆ ตามทฤษฎีนี้ ควรจะสันนิษฐานว่าไม่มีข้อผิดพลาดระดับโลกในการคำนวณช่วงแรกๆ และความแตกต่างในผลลัพธ์ที่ได้จะอธิบายโดยการเปลี่ยนแปลงในค่าของค่าคงที่เอง ทฤษฎีเดียวกันนี้พูดถึงความไม่แน่นอนของปริมาณอื่นๆ เช่น ความเร็วของแสงในสุญญากาศ

แนะนำ: