3 augustus 2021

Is de zwaartekracht helemaal geen constante?

gravity newton

Is de zwaartekracht zojuist verschoven? De laatste metingen van G, de gravitatieconstante van de aantrekkingskracht tussen twee objecten, hebben een hogere waarde opgeleverd dan de huidige officiële waarde!Metingen van G zijn berucht om hun onbetrouwbaarheid, waardoor de constante veranderlijk is – de officiële waarde is dan ook een gemiddelde. Een recente meting van deze waarde heeft echter tot een opmerkelijke afwijking geleid. Deze afwijking is behoorlijk groot ten opzichte van de officiële waarde, maar is bijna gelijk aan de waarde die is verkregen bij een experiment uit 2001. Dat zou je niet verwachten als de afwijking het gevolg zou zijn van experimentele fouten.Het is natuurlijk mogelijk dat beide experimenten te lijden hebben onder verborgen fouten, maar het resultaat kan ook iets meer fundamenteels betekenen: dat G zelf kan veranderen! Dat is een nogal radicale interpretatie, maar het zou ons een stap dichter kunnen brengen bij het oplossen van een zeer groot mysterie – donkere energie, de onbekende kracht waardoor het heelal steeds sneller gaat uitdijen.”Als G inderdaad een klein beetje veranderd is, dan zou G afhankelijk moeten zijn van een nieuw veld”, zegt kosmoloog Tony Padilla van de Universiteit van Nottingham (Engeland). “Dit veld zou ook een rol kunnen spelen bij donkere energie”.Volgens Isaac Newton is de aantrekkingskracht tussen twee objecten “proportional to their masses and inversely proportional to the square of distance between them“. G is de absolute waarde van deze aantrekkingskracht, om precies te zijn de kracht die twee objecten (met elk een massa van 1 kilogram) op een afstand van 1 meter op elkaar uitoefenen.Deze waarde is voor het eerst gemeten in 1798 door de Britse wetenschapper Henry Cavendish. (zijn experiment wordt hier beschreven). Hij heeft hierbij gebruik gemaakt van een speciaal apparaat waarmee de verdraaiing van een draad kan worden gemeten, welke het gevolg is van de aantrekkingskracht tussen twee objecten van exact bekende massa. Sindsdien hebben andere methodes tot andere waardes geleid. Men is er vanuit gegaan dat experimentele fouten hiervan de oorzaak vormen. Het is dan ook de verwachting dat alle verschillende waardes uiteindelijk zullen samenkomen.

Cavendish experiment

Uitleg van het Cavendish-experiment.

Nu heeft een team , dat geleid wordt door Terry Quinn van het Internationale Bureau van Gewichten en Metingen (BIPM) en Clive Speake van de Universiteit van Birmingham, de waarde van G gemeten door middel van twee verschillende methodes: een moderne versie van het Cavendish-experiment, plus een ander experiment dat afhankelijk is van elektrostatische krachten. De resulterende waarde voor G is 240 deeltjes per miljoen groter dan de officiële waarde, die voor het laatst in 2010 is vastgesteld. Deze afwijking is natuurlijk merkwaardig, maar het wordt vreemder. De waarde die door Quinn en kornuiten is verkregen verschilt slechts 21 deeltjes per miljoen van de waarde die in 2001 is verkregen. Destijds is gebruik gemaakt van een vergelijkbare opstelling, maar de onderzoekers hebben er sindsdien alles aan gedaan om iedere bron van fouten te verwijderen. Je zou dan niet verwachten dat de twee resultaten bijna identiek aan elkaar zijn. Quin heeft een speciale conferentie georganiseerd om deze resultaten te bespreken. Belangstellenden kunnen zich in februari melden bij de Royal Society in Londen.”Deze bijeenkomst zal bijzonder opwindend worden”, aldus James Hough, een experimentele natuurkundige van de Universiteit van Glasgow. Hij suggereert dat het experiment een derde keer uitgevoerd moet worden. “Ik vind dat het BIPM-experiment exact gekopieerd moet worden, maar dan in een ander laboratorium, op een ander continent en verricht door andere onderzoekers, om te zien of een vergelijkbaar resultaat zal worden verkregen”. James Faller van de Universiteit van Colorado in Boulder (VS), die G in 2010 heeft getest, houdt het echter op een experimentele fout. “Fouten zijn als viooltjes in de lente – ze kunnen op ieder moment hun kop opsteken in het experiment van welke groep dan ook”. Het resultaat zal echter ook kunnen betekenen dat G werkelijk variabel is. “Logisch gezien moet óf het experiment fout zijn, óf moet G niet constant zijn”.

gravity wilson

(Gepubliceerd met toestemming van P.S. Mueller)

Een veranderlijke G zou bewijs kunnen vormen voor een theorie dat donkere materie koppelt aan een vijfde, onbekende fundamentele natuurkracht, naast de bekende vier (zwaartekracht, elektromagnetisme en de zwakke en sterke kernkrachten). Deze kracht zou ook de kracht van de gravitatie kunnen laten oscilleren. “Dit is een intrigerend resultaat”, aldus een medewerker van het onderzoek.Een aanvullende (en minder spannende) mogelijkheid is dat G wel degelijk constant is, maar dat het team van Quinn eindelijk z’n echte waarde heeft vastgesteld. Dat zou betekenen dat de echte waarde van G hoger is dan de officiële waarde, wat op zichzelf ook interessant is, aldus kosmoloog Clare Burrage van de Universiteit van Nottingham. “Als G hoger is, dan moeten we alle berekeningen opnieuw uitvoeren. Sterren zullen sneller opbranden dan we dachten, aangezien het meer energie kost om tegen een krachtiger gravitatieveld op te boksen”. Referentie: Physical Review Letters, Bron: New Scientist.

Comments

  1. vorige week was er een blog over een binnenkort neerstortende satelliet die onderzoek verricht heeft aan de zwaartekracht.
    de aarde blijkt allerminst consistent te zijn in het veld. zie de samengestelde afbeelding (bronartikel) van de aarde.
    zou dat mogelijhk kunnen bijdragen aan de gevonden afwijkingen ??

  2. Geloof mij nou, tussen het neerstorten van die satelliet en het mogelijk niet-constant zijn van de zwaartekrachtsconstante bestaat geen enkel verband. Joppie, ik heb trouwens die andere reactie van jou teruggevonden in het spamfilter en teruggeplaatst. Geen idee waarom Akismet – da’s de spamplugin – ‘m tegengehouden heeft.

  3. Je mag mij minnen geven als je daar behoefte aan hebt hoor, ik zou niet weten waarom ik geen minnen zou kunnen krijgen. Ik vraag mij alleen af waar die min dan aan te danken is, want beide blogs Рzowel die op de Astroblogs over de speelgoed-ferrari als de blog waar jij naar verwijst gaan over ̩̩n en dezelfde satelliet, namelijk GOCE. Ik had het over GOCE, jij hebt het over GOCE, ik snap dus even het probleem niet en de noodzaak om naar een Engelstalige blog te verwijzen. Om door te gaan op de blog hierboven over de zwaartekrachtsconstante: deze gaat over de zwaartekrachtsconstante G, niet over de lokale gravitatie valversnelling g. Die laatste is door GOCE onderzocht en die verandert per locatie op aarde, zoals het plaatje in jouw bron laat zien.

    • ok.
      ik liet mij hoofdzakelijk leiden door de crtici die het nodig vinden om de test op meerdere locaties en continenten te herhalen, dus vandaar mijn (kennelijk misplaatste) verwijzing naar Goce en onderliggend artikel.

  4. Lieve Joppie,

    Net als jij en alle anderen kom ik dagelijks langs op deze site vanwege onze gedeelde interesse in het heelal.
    Helemaal interesant wordt het als onder een topic een boeiende “draad” of discussie ontstaat.
    de laatste tijd kan ik niets aanklikken of ik kom je geneuzel tegen.
    Ik heb het idee dat een chat- site geschikter voor je is.
    Werkelijk, met alle respect: ( je bent vast een leuke gozer)

    Aeron

  5. Een verklaring voor een niet constante zwaartekracht zou kunnen zijn dat niet overal in het universum het ruimte-tijd continuüm hetzelfde is. Een, noem het maar voor het gemak, “dikkere” of compactere ruimte, zou kunnen leiden tot een hogere zwaartekracht en een evenredig lagere lichtsnelheid. Er zijn aanwijzingen dat miljoenen jaren geleden de zwaartekracht op Aarde een stuk lager was dan nu. Dinosaurussen zouden volgens sommige wetenschappers onder hun eigen gewicht zijn ingestort bij de huidige waarde van G.

    • Je schrijft:

      “Er zijn aanwijzingen dat …”
      “… volgens sommige wetenschappers …”

      Kom maar op met die referenties. Dán praten we ergens over. Wie beweert, bewijst.

      Zo te lezen is het verschil tussen “g” en “G” is je blijkbaar niet duidelijk.

    • gert1904 zegt

      Je schrijft:

      “Er zijn aanwijzingen dat ….”
      “… zouden volgens sommige wetenschappers …”

      Kom maar op met de referenties hiervoor.

      Verder lijkt het er dat je geen onderscheid maakt tussen “g” en “G”, in de natuurkundige betekenis.

  6. http://scienceblogs.com/startswithabang/2013/05/29/the-fundamental-constants-behind-our-universe/
    [quote=uit link]
    You might be used to constants like c, the speed of light, h (or ħ), Planck’s constant, and G, Newton’s gravitational constant. But these constants are dimension-ful, meaning that they depend on the units (e.g., meters, seconds, kilograms, etc.) you use to measure them.
    [/quote]

Laat een reactie achter bij Arie Nouwen Reactie annuleren

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

%d bloggers liken dit: