Физики Национального института стандартов и технологий США (NIST) обнародовали новые данные о гравитационной постоянной: загадка остается.
Почему «большое G» такое привередливое
Ученые завершили десятилетний эксперимент по измерению гравитационной постоянной — фундаментальной величины, определяющей силу притяжения в любой точке Вселенной. Результат, опубликованный 16 апреля 2026 года в журнале Metrologia, не разгадал загадку: новое значение отличается от предыдущего эталонного измерения на 0,0235 %. Для метрологии это значительное расхождение, которого достаточно, чтобы вопрос остался открытым.
Гравитационная постоянная, которую физики обозначают «большим G», — наименее точно известная из всех фундаментальных констант природы. Гравитация является самой слабой из четырех основных сил: даже небольшой магнит преодолевает притяжение всей Земли, удерживая скрепку в воздухе.
В лаборатории эта слабость становится настоящим кошмаром для измерений: исследователи вынуждены фиксировать притяжение между массами, которые в квадриллионы раз легче Земли, а значит, и гравитационное притяжение между ними, соответственно, ничтожно. Ученые пытаются измерить G уже более 225 лет — с тех пор, как Генри Кавендиш провел свой первый эксперимент в 1798 году.
Метод с конвертом
Чтобы не повлиять на результат неосознанно, физик Стефан Шламмингер прибег к методу «слепого анализа данных»: он попросил коллегу скрыть от него ключевую часть данных, записав секретное число на бумаге и запечатав его в конверт.
Только открыв его публично — 11 июля 2024 года на конференции в Колорадо, — Шламмингер узнал истинное значение, которое измерила его команда. Этот прием должен был исключить эффект ожидания, когда исследователи подсознательно подстраивают результат под общепринятые цифры.
Что показал эксперимент
Команда использовала крутильные весы — прибор, в котором сила притяжения между массами заставляет скручиваться тонкую металлическую ленту толщиной с человеческий волос. Аппаратура, предоставленная Международным бюро мер и весов (BIPM, Франция), была воссоздана в лаборатории NIST в Мэриленде.
Для проверки ученые повторили измерения дважды: сначала с медными массами, затем — с сапфировыми. Результаты совпали между собой, но не с французскими данными 2007 года. Полученное значение G оказалось ниже предыдущих показателей.
Что означает расхождение
На бытовом уровне разница незаметна: она не повлияет ни на показания весов, ни на расчеты орбит спутников. Однако все остальные фундаментальные константы природы известны с точностью до многих значащих цифр — а G до сих пор демонстрирует наибольшую неопределенность.
Главный вопрос все еще ждет ответа: кроется ли проблема в методических погрешностях, которые еще не удалось выявить, или в чем-то более глубоком — в самой природе гравитации. «Каждое измерение важно, потому что истина имеет значение», — сказал Шламмингер. В конце концов, после десяти лет работы он признался, что передает эстафету более молодым коллегам.
По материалам phys.org
