Žemė yra lengvesnė nei manyta

   Pastaraisiais metais fizikai nesutarė dėl to, kokia yra mūsų planetos masė; skirtingos tos masės vertės skyrėsi apie dešimčia milijardų milijardų tonų. Žemės masė yra nustatoma matuojant traukos jėgą, kuri priklauso nuo gravitacijos konstanta vadinamo fundamentalaus parametro. Todėl mūsų žinių apie Žemės masę neapibrėžtumas tik atspindi netikslų gravitacijos konstantos arba G matavimą.

   Praeitą mėnesį amerikiečių fizikų iš Vašingtono universiteto Sietle grupė pranešė, jog jie sugebėjo išmatuoti G šimtą kartų tiksliau nei tai buvo padaryta prieš tai. Nauji duomenys rodo, kad planeta yra keliais milijardais milijardų tonų lengvesnė negu buvo manyta.

   Nors atrodytų, kad šis skaičius yra neraminančiai didelis, taip yra tik dėl to, jog bendra Žemės masė yra milžiniška. Netgi pakeitus G vertėje trečiąjį ženklą po kablelio, tai persikelia į sunkiai suvokiamą planetos masės pokytį.

   Izaokas Newtonas 1686 m. pirmasis įvedė G į savo garsųjį visuotinės traukos dėsnį. Šis dėsnis padėjo paaiškinti Mėnulio judėjimą aplink Žemę ir Žemės ir kitų planetų judėjimą aplink Saulę. Bet Newtonas tegalėjo tik apytikriai įvertinti G, taigi ir traukos jėgos, dydį. Pirmasis daugiau kaip po šimto metų, 1798 m. G išmatavo kitas anglų mokslininkas Henry Cavendishas.

   Cavendishas panaudojo sukamosiomis svarstyklėmis vadinamą prietaisą. Iš esmės, tai yra ant siūlo pakabintas hantelis. Kiekviename hantelio gale yra po švinon rutulį, kurie yra gravitaciškai traukiami prie šalia esančių didesnių rutulių. Nors ši trauka ir yra nepalyginamai mažesnė už tokio milžiniško objekto, kokiu yra Žemė, trauką, ji vis tik sugeba pajudinti kybantį hantelį ir pasuka siūlą, ant kurio tas hantelis kabo. Šis posūkis yra išmatuojamas registruojant šviesą, atsispindinčią nuo prie siūlo pritvirtinto veidrodėlio. Vėliau iš to galima apskaičiuoti G vertę.

   Labiau šiuolaikiniai matavimo nedaug pranoko Cavendisho eksperimento tikslumą. Svarbiausia problema yra ta, kad, lyginant su kitomis fundamentaliosiomis gamtos jėgomis, gravitacija yra labai silpna. Todėl kitos "fundamentaliosios konstantos" yra išmatuotos labai tiksliai, o G iki šiol tebuvo žinoma vos trijų ženklų po kablelio tikslumu.

   Tokia padėtis gerokai erzino fizikų bendruomenę, todėl buvo siekiama šią situaciją ištaisyti. Bet visi nauji G matavimai ją tik pablogino. Dešimtajame dešimtmetyje "oficiali" G nustatymo paklaida netgi padidėjo ir 1998 m. buvo nustatyta lygi 0,15 proc.

   Vašingtono universiteto grupė dabar tvirtina išmatavę G 0,0015% tikslumu. Savajame eksperimente jie panaudojo modifikuotas sukamąsias svarstykles, kuriose siūlas, tiesą sakant, niekuomet taip ir nepasisuka - dėl to išnyksta pats svarbiausias matavimo paklaidos šaltinis.

   Įrašyti naująją G vertę fizikos vadovėliuose dar neskubama, nes yra laukiama, kuomet ji bus patvirtinta kitais matavimais.


Mokslo įdomybės