Wat is de zwaartekrachtconstante?
De zwaartekrachtconstante verwijst naar een waargenomen fysiek gedrag of kwaliteit die de mate van zwaartekracht tussen objecten verklaart. In wezen zullen twee willekeurige objecten met massa enige zwaartekracht op elkaar uitoefenen; het is de kracht die ervoor zorgt dat de aarde rond de zon blijft draaien in plaats van weg te drijven naar het niets. De zwaartekrachtconstante, bekend als G, verklaart de hoeveelheid trek of aantrekking die een object op een ander heeft, wanneer deze wordt vermenigvuldigd met de massa van de twee objecten en gedeeld door het kwadraat van de afstand tussen de twee objecten.
De jacht op de zwaartekrachtconstante hield veel van de meest briljante geesten in de wetenschap gedurende een groot deel van de 17e en 18e eeuw bezig. Volgens de legende begon het pad naar het ontdekken van de zwaartekrachtconstante met een weddenschap tussen drie vooraanstaande wetenschappers van die tijd - Sir Christopher Wren, Edmund Halley en Robert Hooke - over de baanbanen van planeten. Geïnspireerd koos Halley ervoor om de vereerde professor Isaac Newton te bezoeken voor hulp, die niet alleen het juiste antwoord onthulde, maar ook dat hij het probleem enige tijd geleden had opgelost, maar de aantekeningen op de een of andere manier had verloren. Halley drong er bij Newton op aan de zaak opnieuw te bekijken en verwierf hem veel lof voor het inspireren van de publicatie van Newton's Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, een van de meest duurzame wetenschappelijke werken uit de menselijke geschiedenis.
Hoewel Principes van Newton de aanwezigheid van de zwaartekrachtconstante theoretiseerde, beantwoordde het geen antwoord op de vraag naar de wiskundige waarde van G. Meer dan 70 jaar na de dood van Newton erfde een briljante en fascinerend excentrieke wetenschapper genaamd Sir Henry Cavendish een machine die bedoeld was om de dichtheid te meten van de aarde. De machine was het ontwerp van een andere wetenschapper, dominee John Michell, die stierf voordat hij zijn experimenten kon voltooien. De fabelachtig complexe machine, die zogenaamd zo gevoelig was dat hij in werking vanuit een andere ruimte moest worden geobserveerd om verontreiniging van de resultaten te voorkomen, hielp niet alleen de gewenste dichtheidsresultaten te produceren, maar leidde ook tot toekomstige berekeningen van de zwaartekrachtconstante.
De berekeningen van Cavendish waren niet helemaal correct, maar zelfs met de technologie van de 21ste eeuw blijft de zwaartekrachtconstante een van de moeilijkste fysieke constanten om te meten. Wetenschappers hebben de berekeningen in de tussentijd verschillende keren herzien en kwamen in 2006 uit op een algemeen aanvaarde wiskundige uitdrukking van G = 6.667428 X 10-11 m 3 kg -1 s -2 , waarbij M = lengte in meter, kg = massa in kilogram en s = tijd in seconden. Met eeuwen van herberekening achter de rug en het potentieel voor toekomstige eeuwen gevuld met meer verfijningen, voegen de meeste wetenschappelijke verklaringen toe dat deze vergelijking nog steeds een zekere marge voor fouten moet bevatten.