Co to jest stała grawitacyjna?
Stała grawitacyjna odnosi się do obserwowanego zachowania fizycznego lub jakości, które wyjaśnia poziom przyciągania grawitacyjnego między obiektami. Zasadniczo dowolne dwa obiekty o masie wywierają na siebie pewne przyciąganie grawitacyjne; to siła sprawia, że Ziemia obraca się wokół Słońca, a nie odpływa w nicość. Stała grawitacyjna, znana jako G, wyjaśnia siłę przyciągania lub przyciągania jednego obiektu do drugiego, pomnożoną przez masę dwóch obiektów i podzieloną przez kwadrat odległości między dwoma obiektami.
Polowanie na stałą grawitacyjną zajmowało wiele najbardziej błyskotliwych umysłów w nauce przez większość XVII i XVIII wieku. Według legendy droga do odkrycia stałej grawitacyjnej rozpoczęła się od postawienia trzech wybitnych naukowców w tym wieku - Sir Christophera Wrena, Edmunda Halleya i Roberta Hooke'a - ścieżkami orbit planet. Zainspirowany Halley postanowił odwiedzić czcigodnego profesora Izaaka Newtona, aby uzyskać pomoc, która ujawniła nie tylko poprawną odpowiedź, ale że rozwiązał problem jakiś czas temu, ale jakoś zgubił notatki. Halley naciskał Newtona, by ponownie zajął się tą sprawą, zyskując mu znaczne uznanie za inspirację do publikacji Philosophiae Naturalis Principia Mathematica Newtona, jednego z najtrwalszych dzieł naukowych historii ludzkości.
Chociaż Principia Newtona teoretyzowała obecność stałej grawitacyjnej, nie odpowiedziała na pytanie o matematyczną wartość G. Ponad 70 lat po śmierci Newtona genialny i fascynująco ekscentryczny naukowiec o nazwisku Sir Henry Cavendish odziedziczył maszynę do pomiaru gęstości na Ziemi. Maszyna została zaprojektowana przez innego naukowca, wielebnego Johna Michella, który zmarł, zanim mógł dokończyć swoje eksperymenty. Bajecznie złożona maszyna, która podobno była tak wrażliwa, że musiała być obserwowana podczas pracy z innego pomieszczenia, aby uniknąć zanieczyszczenia wyników, pomogła uzyskać nie tylko pożądane wyniki gęstości, ale także doprowadziła do przyszłych obliczeń stałej grawitacyjnej.
Obliczenia Cavendisha nie były dokładnie poprawne, ale nawet przy technologii XXI wieku stała grawitacyjna pozostaje jedną z najtrudniejszych stałych fizycznych do zmierzenia. Naukowcy kilkakrotnie poprawiali obliczenia w ciągu stuleci, osiągając w 2006 r. Powszechnie akceptowane wyrażenie matematyczne G = 6,667428 X 10-11 m 3 kg -1 s -2 , gdzie M = długość w metrach, kg = masa w kilogramy, s = czas w sekundach. Po wielu wiekach ponownych obliczeń i potencjale przyszłych stuleci wypełnionych większą liczbą udoskonaleń, większość naukowych wyjaśnień dodaje, że równanie to powinno nadal zawierać pewien margines błędu.