Co je torzní rovnováha?
Rovnováha torze je zařízení vynalezené k měření velmi malých sil, jako jsou gravitační síly mezi malými hmotami nebo magnetickými silami mezi nabitými koulími. Torzní rovnováha sestává z vodorovné tyče se stejnou koulí na obou koncích. Vodorovná tyč se otáčí na drátu, který jej podporuje ve středu. Opravené malé koule stejných hmot nebo náboje jsou umístěny blízko koulí na koncích rotující tyče, přitahují je a způsobují, že se drát otočí. Množství zvratu v drátu pak může být matematicky převedeno na množství síly mezi stacionárními koulemi a těmi na pohyblivé tyči.
Když jsou známy masy sfér v torzní rovnováze, pak vědci mohou vypočítat gravitační konstantu, která má vložit do Newtonova inverzního čtvercového zákona o gravitaci. Z těchto výsledků lze odvodit malé síly mezi sférami neznámé hmoty. Síly mezi stacionárními sférami neznámé hmoty a pohybujícími se sférami známé hmotyjsou nalezeny pozorováním počtu, kolikrát se vodorovná tyč otočí tam a zpět v daném čase. Frekvence pohybu tyče tam a zpět souvisí s torzním napětím v drátu, ze kterého lze vypočítat neznámé síly.
V roce 1783 publikoval fyzik Charles-Augustin de Coulomb svůj objev, že inverzní čtvercový zákon, poprvé navržený Newtonem k popisu gravitačních sil, by mohl být aplikován na atraktivní nebo odpudivé magnetické náboje. Podle Coulombova zákona vyžadovaly atraktivní nebo odpudivé síly mezi objekty kvůli jejich magnetickým charakteristikám konstantu, Coulomb Force Constant. Když jsou známy poplatky na pohybujících se a pevných sférách rovnováhy torze, může být vypočtena konstanta. Následně mohly být nainstalovány pevné sféry neznámých nábojů a atraktivní nebo odpudivé síly mezi nimi a pohybujícími se sférami mohou bE vypočítáno měřením frekvence pohybu dozadu a zpět horizontální tyče.
Postupné vyrovnávání torze se ve svých měřeních staly sofistikovanějšími a přesnějšími. Vědci poznamenali, že tím, že horizontální tyč v rovnováze poskytne počáteční tlak, může extrémně malý odpor kovových atomů v tenkém drátu podporujícím tyč způsobit, že se horizontálně otáčí tam a zpět. Vztah mezi torzními napětími v kovovém drátu, když je vystaven nekonečným silám mezi sférickými těly, nadále úspěšně měří neznámé v inverzních čtvercových právnických rovnicích.