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科普科普:天文学家是怎么证实引力常数是一个

发布时间:2019-02-18 02:27 作者:秒速赛车 来源:未知 点击: 字号:

  在咱们所处的宇宙中,引力无处不在,咱们无时无刻都处在引力的作用了!而只需学过高中物理,人人都能晓得只需晓得两个物体的品质和距离,那末就能够经由过程万有引力定律和引力常数G盘算出两个有品质物体之间的万有引力!但是人人有没有想过这么一个问题:那末引力常数G是恒定不变的物理量吗?或者,引力常数在地球上和在其它的引力场中是两个分歧的数值

  前几天读到一篇科普的文章,先容经由过程脉冲星的监测来标定引力常数的不变性,读的那叫一个头疼啊!全文每个字都能看明白,但就是不晓得引力常数恒定不变的论断是怎样的出来的。因而自己动笔写一篇简短的科普漫笔,重新先容一些:科学家是怎样经由过程脉冲星的长光阴的监测数据来确定引力常数是一个恒定不变的物理量的。这篇专业的文章发表在天文学期刊ApJ上,能够在arXiv网站上下载全文,1504.00662。英文的题目是:TESTING THEORIES OF GRAVITATION USING 21-YEAR TIMING OF PULSAR BINARY J1713+0747

  先说一下什么是脉冲星,脉冲星是一个白矮星和伴星的双星系统。由于脉冲星的精准的轨道周期,能够在万有引力定律下将脉冲星和伴星的轨道参数盘算的无比的精确,进而经由过程轨道盘算确定出万有引力常数。更加简略的说,在进行轨道数据的模型拟合时,引力常数时一个待定的参数。而长达21年光阴的检测数据,能够让科学家盘算出分歧时刻的万有引力常数G,从而获得G随光阴的变更性质。换句话说,每一个月,甚至每一天的轨道数据都能够盘算出一个引力常数的数值,因而在21年的光阴内,就有了G随光阴变更的特征。固然,如今还只能从脉冲星的数据中这样盘算,由于脉冲星的轨道数据极其的精准,不然数据盘算的精度基本达不到。固然,这里说的很简略,但是在盘算轨道数据时,所考虑的物理因素远远超过咱们所能想象的复杂程度,作为简略的科普漫笔,咱们略过

  在上面的第二幅图形中,G上面一点表示引力常数的变更率。而且咱们应该记得,宇宙的年龄约莫是138亿年,也就是1e10年,而上图中的精度能够达到1/1e12年。因而获得最后的结果:即使在整个宇宙光阴内,引力常数随光阴是几乎没有任何的变更的,由于图形中红点标记的数值约莫是0(至少在95%的统计可托的高概率上)

  因而,获得需要的论断:引力常数在宇宙中是一个恒定不变的、放之四海而皆准的物理常量。返回搜狐,查看更多

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