Was ist die Gravitationskonstante, wie wird sie berechnet und wo wird dieser Wert verwendet?

Was ist die Gravitationskonstante, wie wird sie berechnet und wo wird dieser Wert verwendet?
Was ist die Gravitationskonstante, wie wird sie berechnet und wo wird dieser Wert verwendet?
Anonim
Gravitationskonstante
Gravitationskonstante

Als eine der fundamentalen Größen der Physik wurde die Gravitationskonstante erstmals im 18. Jahrhundert erwähnt. Gleichzeitig wurden die ersten Versuche unternommen, ihren Wert zu messen, was jedoch aufgrund der Unvollkommenheit der Instrumente und des unzureichenden Wissens auf diesem Gebiet erst Mitte des 19. Jahrhunderts möglich war. Später wurde das erh altene Ergebnis wiederholt korrigiert (das letzte Mal im Jahr 2013). Es sollte jedoch beachtet werden, dass der grundlegende Unterschied zwischen dem ersten (G=6, 67428(67) 10−11 m³ s−2 kg −1 oder N m² kg−2) und zuletzt (G=6, 67384(80) 10− 11m³ s−2 kg−1 oder N m² kg−2) Werte existieren nicht.

Wenn man diesen Koeffizienten für praktische Berechnungen anwendet, sollte man verstehen, dass die Konstante in globalen universellen Konzepten so ist (wenn man keine Vorbeh alte gegenüber der Elementarteilchenphysik und anderen wenig untersuchten Wissenschaften macht). Das bedeutet, dass die Gravitationdie Konstanten von Erde, Mond oder Mars unterscheiden sich nicht voneinander.

was ist die gravitationskonstante
was ist die gravitationskonstante

Diese Größe ist eine Grundkonstante der klassischen Mechanik. Daher wird die Gravitationskonstante in eine Vielzahl von Berechnungen einbezogen. Insbesondere wären Wissenschaftler ohne Informationen über den mehr oder weniger genauen Wert dieses Parameters nicht in der Lage, einen so wichtigen Faktor in der Raumfahrtindustrie wie die Beschleunigung des freien Falls (die für jeden Planeten oder anderen kosmischen Körper unterschiedlich sein wird) zu berechnen..

Allerdings, Newton, der das Gesetz der universellen Gravitation allgemein formulierte, war die Gravitationskonstante nur theoretisch bekannt. Das heißt, er konnte eines der wichtigsten physikalischen Postulate formulieren, ohne Informationen über den Wert zu haben, der ihm tatsächlich zugrunde liegt.

Im Gegensatz zu anderen Naturkonstanten kann die Physik nur mit einer gewissen Genauigkeit sagen, was die Gravitationskonstante ist. Sein Wert wird periodisch neu ermittelt und unterscheidet sich jedes Mal vom vorherigen. Die meisten Wissenschaftler glauben, dass diese Tatsache nicht mit ihren Veränderungen zusammenhängt, sondern mit banaleren Gründen. Erstens sind dies Messmethoden (verschiedene Experimente werden durchgeführt, um diese Konstante zu berechnen), und zweitens die Genauigkeit der Instrumente, die allmählich zunimmt, die Daten verfeinert werden und ein neues Ergebnis erh alten wird.

Gravitationskonstante der Erde
Gravitationskonstante der Erde

Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass die Gravitationskonstante ein Wert ist, der mit 10 zu -11 Potenz gemessen wird (was für die klassische Mechanik ultraklein istWert), ist die ständige Verfeinerung des Koeffizienten nicht verwunderlich. Außerdem wird das Symbol ab 14 nach dem Komma korrigiert.

Es gibt jedoch eine andere Theorie in der modernen Wellenphysik, die bereits in den 70er Jahren des letzten Jahrhunderts von Fred Hoyle und J. Narlikar aufgestellt wurde. Nach ihren Annahmen nimmt die Gravitationskonstante mit der Zeit ab, was sich auf viele andere Indikatoren auswirkt, die als Konstanten gelten. So bemerkte der amerikanische Astronom van Flandern das Phänomen der leichten Beschleunigung des Mondes und anderer Himmelskörper. Geleitet von dieser Theorie sollte angenommen werden, dass es in den frühen Berechnungen keine globalen Fehler gab, und der Unterschied in den erh altenen Ergebnissen durch Änderungen im Wert der Konstante selbst erklärt wird. Dieselbe Theorie spricht von der Unbeständigkeit einiger anderer Größen, wie etwa der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum.

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