Científicos vuelven a medir la constante gravitacional

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Con este montaje experimental, los investigadores de la ETH han conseguido determinar la constante gravitatoria de una forma nueva. (Fotografía: Jürg Dual / IMES / ETH Zurich)
Con este montaje experimental, los investigadores de la ETH han conseguido determinar la constante gravitatoria de una forma nueva. (Fotografía: Jürg Dual / IMES / ETH Zurich)

La constante gravitatoria, denominada G, se utiliza para determinar la fuerza de la gravedad. A lo largo de los siglos, los científicos han realizado numerosos experimentos para determinar el valor de G. Sin embargo, la comunidad científica no está satisfecha con la cifra actual. Sigue siendo menos precisa que los valores de las demás constantes naturales fundamentales, como la velocidad de la luz en el vacío.

La solución pasa por medir la constante gravitatoria con el mayor número de métodos posibles. Los científicos de la ETH de Zúrich realizaron un nuevo experimento para volver a determinar la constante gravitatoria.

Instalaron su equipo de medición en lo que solía ser la fortaleza de Furggels, situada cerca de Pfäfers, sobre Bad Ragaz (Suiza). El montaje experimental consiste en dos haces suspendidos en cámaras de vacío.

Los científicos hicieron vibrar el primer haz. El acoplamiento gravitatorio hizo que el segundo haz presentara un movimiento mínimo. A continuación, utilizaron dispositivos láser para medir el movimiento de los dos haces.

La medición de este efecto dinámico permitió a los científicos determinar la magnitud de la constante gravitatoria.

Los científicos descubrieron que ese valor es un 2,2 por ciento más alto que el valor oficial actual dado por el Comité de Datos para la Ciencia y la Tecnología. Aunque el nuevo valor está sujeto a una gran incertidumbre.

Para el experimento, una varilla naranja vibra, lo que hace que una varilla azul se mueva debido a las fuerzas gravitacionales. Los pequeñísimos movimientos de las varillas se detectan con gran precisión mediante cuatro dispositivos láser.
Para el experimento, una varilla naranja vibra, lo que hace que una varilla azul se mueva debido a las fuerzas gravitacionales. (Fotografía: Jürg Dual / IMES / ETH Zurich)

Jürg Dual, profesor del Departamento de Ingeniería Mecánica y de Procesos de la ETH de Zúrich, afirmó: "Para obtener un valor fiable, todavía tenemos que reducir esta incertidumbre en una cantidad considerable. Ya estamos realizando mediciones con un montaje experimental ligeramente modificado para poder determinar la constante G con mayor precisión". Los primeros resultados están disponibles, pero aún no se han publicado. Aun así, estamos en el buen camino".

La ventaja del nuevo método es que mide la gravedad de forma dinámica a través de los haces en movimiento.

Además de los científicos del grupo de Dual y de un profesor de estadística, en el proyecto también participó personal de infraestructura, como especialistas en salas blancas, ingenieros eléctricos y un mecánico.

Dual dice: "Este experimento no podría haberse realizado sin años de esfuerzo en equipo".

Fuentes, créditos y referencias:

Jürg Dual, Dynamic measurement of gravitational coupling between resonating beams in the hertz regime, Nature Physics (2022). DOI: 10.1038/s41567-022-01642-8

Fuente: ETH Zurich

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