מהו קבוע הכבידה, איך הוא מחושב והיכן משתמשים בערך זה

מהו קבוע הכבידה, איך הוא מחושב והיכן משתמשים בערך זה
מהו קבוע הכבידה, איך הוא מחושב והיכן משתמשים בערך זה
Anonim
קבוע כבידה
קבוע כבידה

כאחד הגדלים הבסיסיים בפיזיקה, קבוע הכבידה הוזכר לראשונה במאה ה-18. במקביל, נעשו הניסיונות הראשונים למדוד את ערכו, אולם בשל חוסר השלמות של המכשירים וחוסר הידע בתחום זה, ניתן היה לעשות זאת רק באמצע המאה ה-19. מאוחר יותר, התוצאה שהתקבלה תוקנה שוב ושוב (בפעם האחרונה שזה נעשה ב-2013). עם זאת, יש לציין שההבדל היסודי בין הראשון (G =6, 67428(67) 10−11 m³ s−2 kg −1 או N m² kg−2) ואחרון (G =6, 67384(80) 10− 11m³ s−2 kg−1 או N m² kg−2) לא קיימים.

החלת מקדם זה לחישובים מעשיים, יש להבין שהקבוע הוא כזה במושגים אוניברסליים גלובליים (אם אינך עושה הסתייגויות לפיזיקה של חלקיקים יסודיים ולמדעים אחרים שנלמדו מעט). זה אומר שהכבידההקבוע של כדור הארץ, הירח או מאדים לא יהיה שונה זה מזה.

מהו קבוע הכבידה
מהו קבוע הכבידה

כמות זו היא קבועה בסיסית במכניקה הקלאסית. לכן, קבוע הכבידה מעורב במגוון חישובים. בפרט, ללא מידע על הערך המדויק יותר או פחות של פרמטר זה, מדענים לא יוכלו לחשב גורם כה חשוב בתעשיית החלל כמו האצת הנפילה החופשית (שתהיה שונה עבור כל כוכב לכת או גוף קוסמי אחר).

עם זאת, ניוטון, שהביע את חוק הכבידה האוניברסלית במונחים כלליים, קבוע הכבידה היה ידוע רק בתיאוריה. כלומר, הוא הצליח לנסח את אחת ההנחות הגופניות החשובות ביותר, מבלי שיהיה לו מידע על הערך שעליו הוא, למעשה, מבוסס.

בניגוד לקבועים יסודיים אחרים, למה שווה קבוע הכבידה, הפיזיקה יכולה לומר רק במידה מסוימת של דיוק. ערכו מתקבל מדי פעם מחדש, ובכל פעם הוא שונה מהקודם. רוב המדענים מאמינים שעובדה זו אינה קשורה לשינויים שלה, אלא לסיבות בנאליות יותר. ראשית, מדובר בשיטות מדידה (ניסויים שונים מתבצעים לחישוב קבוע זה), ושנית, דיוק המכשירים, שעולה בהדרגה, הנתונים מתעדנים ומתקבלת תוצאה חדשה.

קבוע כבידה של כדור הארץ
קבוע כבידה של כדור הארץ

בהתחשב בעובדה שקבוע הכבידה הוא ערך הנמדד בעוצמה של 10 עד -11 (שזה קטן במיוחד עבור מכניקה קלאסיתערך), אין שום דבר מפתיע בשכלול המתמיד של המקדם. יתרה מכך, הסמל נתון לתיקון, החל מ-14 אחרי הנקודה העשרונית.

עם זאת, ישנה תיאוריה נוספת בפיזיקה של הגלים המודרניים, שהועלתה על ידי פרד הויל וג'יי נרליקר עוד בשנות ה-70 של המאה הקודמת. לפי ההנחות שלהם, קבוע הכבידה יורד עם הזמן, מה שמשפיע על אינדיקטורים רבים אחרים הנחשבים קבועים. לפיכך, האסטרונום האמריקני ואן פלנדרן ציין את תופעת האצה קלה של הירח ושל גרמי שמיים אחרים. בהנחיית תיאוריה זו, יש להניח שלא היו טעויות גלובליות בחישובים המוקדמים, וההבדל בתוצאות המתקבלות מוסבר בשינויים בערך הקבוע עצמו. אותה תיאוריה מדברת על חוסר יציבות של כמה כמויות אחרות, כמו מהירות האור בוואקום.

מוּמלָץ: