Несмотря на то, что с тех пор прошло более 400 лет, физики не утратили интереса к опыту Галилея. Всё дело в общей теории относительности Эйнштейна - именно она требует, чтобы ускорение свободного падения было абсолютно одинаковым у всех тел. Даже самые небольшие различия здесь указывали бы на существование каких-то неизвестных физических сил, информация о которых помогла бы сгладить противоречия между квантовой теорией и общей теорией относительности.
Поэтому авторы статьи решили повторить эксперимент Галилея в космосе, в отсутствии вибрации и других земных помех. С этой целью в 2016 году в космос был запущен спутник MICROSCOPE. На борту этого небольшого аппарата находятся два цилиндра, вложенных друг в друга - внешний изготовлен из сплава титана и алюминия, а внутренний - из более плотного сплава платины и родия.
Эти цилиндры выступают в роли аналогов шаров Галилея - специальные электроды постоянно измеряют их относительное положение во время движения спутника по орбите, которое, как известно, аналогично свободному падению. К настоящему моменту спутник сделал более 1500 витков продолжительностью 1,5 часа каждый - это как если бы Галилей скидывал свои шары миллионы раз.
В результате ученые смогли измерить ускорение падающих тел с точностью до одной стотриллионной (10 в 14 степени знаков после запятой). Это на порядок точнее, чем самые надежные данные, полученные в ходе экспериментов на Земле. До конца миссии спутнику осталось сделать еще 900 витков - после этого точность измерений увеличится еще на один порядок.
Так или иначе, на сегодня опыт подтверждает правоту Эйнштейна - ускорение действительно не зависит от массы. Однако ученые не собираются останавливаться на достигнутом - в будущем они хотят запустить новый спутник и измерить ускорение свободного падению с точностью до 10 в 17 степени знаков после запятой. Остается лишь найти финансирование на этот проект - запуск спутника MICROSCOPE уже обошелся в 200 млн долларов». https://www.infox.ru/news/232/science/u ... om-kosmose
Галилей бросал на Землю шары с разницей в весе меньше чем на порядок. Возьмём пробные тела массой 1 кг, 10 кг, 100 кг. В соответствии с общепринятым утверждением для всех тел ускорение будет равно 9,8 м/c^2. Масса Земли 5,97*10^24 кг.
Такое утверждение верно, так как g = 9,8 м/c^2, это ускорение тела плюс ускорение Земли.
Определяем ускорение Земли: F(тел.) = F(З)
m1*g = M*a1, a1 = m1*g / M = (1 кг*9,8 м/c^2) / 5,97*10^24 кг = 1,641541038525963* 10^-24 м/c^2.
m2*g = M*a2, a2 = m2*g / M = (10 кг*9,8 м/c^2) / 5,97*10^24 кг = 16,41541038525963* 10^-24 м/c^2
m3*g = M*a3, a3 = m3*g / M = (100 кг*9,8 м/c^2) / 5,97*10^24 кг = 164,1541038525963* 10^-24 м/c^2
Или записываем так: a1 = 1,641541038525963* 10^-24 м/c^2, a2 = 1,641541038525963* 10^-23 м/c^2, a3 = 1,641541038525963* 10^-22 м/c^2.
Тогда пробные тела будут падать с разными ускорениями, равными: g1 = g - a1 = 9,8 м/c^2 - 1,641541038525963* 10^-24 м/c^2; g2 = g - a2 = 9,8 м/c^2 - 1,641541038525963* 10^-23 м/c^2; g3 = g - a3 = 9,8 м/c^2 - 1,641541038525963* 10^-22 м/c^2.
Расчёты показали, что лёгкие тела падают быстрее тяжёлых тел. Ускорение свободного падения надо измерять с точностью 10 в 24 степени знаков после запятой.
С уважением А.Т. Дудин.
- Код ссылки на тему, для размещения на персональном сайте | Показать