„Gravitációs állandó” változatai közötti eltérés

[ellenőrzött változat][ellenőrzött változat]
Tartalom törölve Tartalom hozzáadva
DeniBot (vitalap | szerkesztései)
a kisebb formai javítások
1. sor:
Az [[gravitáció|általános tömegvonzás]] törvénye szerint két test között ható [[erő]] egyenesen arányos a két test [[tömeg]]ével és fordítottan arányos a köztük lévő távolság négyzetével:
 
:<math> F = G \frac{m_1 m_2}{r^2} </math>
 
Az arányossági tényezőt, melyet <math> {G} \ </math>-vel jelölnek, '''gravitációs állandó'''nak, az általános tömegvonzás állandójának vagy '''Newton-állandó'''nak nevezik. A gravitációs állandó [[fizikai állandó]], mely [[Isaac Newton|Newton]] által megfogalmazott egyetemes tömegvonzás törvényében és [[Einstein]] [[Relativitáselmélet|általános relativitás]] elméletében kap szerepet.
 
A gravitációs állandó mérése valószínűleg a legnehezebb a fizikai állandók között.
 
[[SI]] egységekben, a 2006. évi [[CODATA]] ajánlott értéke a gravitációs állandóra
 
:<math> G = \left(6,67428 \plusmn 0,00067 \right) \times 10^{-11} \ \mbox{m}^3 \ \mbox{kg}^{-1} \ \mbox{s}^{-2} \,</math>
 
Ha megvizsgáljuk az elemi részecskék között ható erőket, azt találjuk, hogy a nehézségi erő rendkívül gyenge a többi [[alapvető kölcsönhatások]]hoz képest. Például a gravitációs erő egy [[elektron]] és egy [[proton]] között 1 méter távolságban mintegy 10<sup>−67</sup> [[Newton (mértékegység)|newton]], míg az [[elektromágneses erő]] ugyanezen két részecske között még 1 méterre is körülbelül 10<sup>−28</sup> newton. Ez a két erő gyenge azokhoz képest amelyekkel közvetlenül kísérletezni tudunk, de az elektromágneses erő így is 39 [[nagyságrend]]del (vagyis [[Tíz hatványai|szextilliárdszor]]) nagyobb, mint a gravitációs erő. Ez az arány nagyjából megfelel a Tejútrendszer és egy felnőtt ember tömege közötti aránynak egyrészt, de egy embernyi tömeg összevetve a neutrínó feltételezhető tömegével szintén ehhez közeli arányt ad!
 
== A gravitációs állandó mérése ==
17. sor:
[[Fájl:Cavendish Torsion Balance Diagram.svg|150px|balra|bélyegkép|A torziós inga sematikus rajza]]
[[Fájl:Cavendish Experiment.png|150px|balra|bélyegkép|Az inga vázlata Cavendish könyvéből]]
A gravitációs állandót először [[Henry Cavendish]] mérte meg [[1798]]-ban, az eredményét a ''Royal Society of London'' lapjában publikálta<ref>''[http://www.jstor.org/stable/106988 Experiments to Determine the Density of Earth]'' (Philosophical Transactions of the Royal Society of London, volume 88)</ref> Cavendish [[torziós inga|torziós ingát]] használt, amelyet ''John Michell'' természetfilozófus és geológus tervezett és épített, ám ő már nem érhette meg, hogy a kísérletet elvégezhesse. A műszer egy 1,8 m hosszú farúdból állt, egy-egy 5 &nbsp;cm átmérőjű ólomgolyóval (''m'') a két végén, az egészet pedig egy [[Torziós mérleg|torziós huzalra]] függesztette fel úgy, hogy egyensúlyban legyen. Ez a rész az inga, amely a megszokottól eltérő módon úgy értendő, hogy vízszintes síkban tud ide-oda elfordulni. A két golyó mellé, kis távolságra egy-egy 160 kilogrammos ólomgömböt (''M'') függesztett úgy, hogy azok maguk felé vonzották a kisebb golyókat, ezzel az ingát elfordítva, a torziós szálat elcsavarva.
 
Hogy elkerülje a légáramlatok zavaró hatását, Cavendish a roppant érzékeny berendezést huzatmentes helyiségben állította fel, azon belül is egy vastag falú, 3 méteres, zárt fadobozban, és az inga elfordulását csak egy kis, beépített távcsővel figyelte meg.
 
A mérleg csupán 4,1 &nbsp;mm-elfordulásából és a kalibrált torziós huzalban az elfordulás hatására ébredő csavarónyomatékból ki lehetett számolni a kis és nagy gömb között létrejövő erőt, amely mindössze 1,47·10<sup>–7−7</sup> N-nak, vagyis egy tízmilliomod newton nagyságrendűnek bizonyult, ez körülbelül egy nagyon finom porszemcse súlya. Ebből és a gömbök ismert tömegéből ki lehetett számolni a gravitációs állandót.
 
Mivel a Föld egy testre ható nehézségi erejét (a test súlyát) közvetlenül meg lehet mérni, a gravitációs állandó megállapítása először tette lehetővé a Föld tömegének meghatározását. Ez viszont lehetővé tette a Nap, a Hold és a többi bolygó tömegének kiszámítását.
30. sor:
<references/>
 
== Lásd még ==
* [[Eötvös-inga]]
* [[Eötvös Loránd]]
 
[[Kategória:fizikaFizika]]
[[Kategória:Gravitáció]]
[[Kategória:Fizikai állandók]]