Hằng số hấp dẫn

Hằng số hấp dẫn G trong Định luật vạn vật hấp dẫn Newton.

Hằng số hấp dẫn G phụ thuộc vào hệ đơn vị đo lường, được xác định lần đầu tiên bởi thí nghiệm Cavendish năm 1797. Nó thường xuất hiện trong định luật vạn vật hấp dẫn của Isaac Newton và trong thuyết tương đối rộng của Albert Einstein. Hằng số này còn được gọi là hằng số hấp dẫn phổ quát, hằng số Newton, hoặc G Lớn.^[1] Không nên nhầm nó với "g nhỏ" (g), là trọng trường cục bộ của Trái Đất (tương đương với gia tốc rơi tự do^[2]).

Định luật và hằng số

Theo định luật vạn vật hấp dẫn, lực hút hấp dẫn (F) giữa hai vật tỷ lệ thuận với tích khối lượng của chúng (m₁ và m₂), và tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách (r) giữa chúng (định luật nghịch đảo bình phương):

${\displaystyle F=G{\frac {m_{1}m_{2}}{r^{2}}}.}$

Hằng số tỷ lệ G là hằng số hấp dẫn.

Hằng số hấp dẫn là hằng số vật lý rất khó đo được với độ chính xác cao.^[3] Trong đơn vị SI, năm 2014 Ủy ban Dữ liệu Khoa học và Công nghệ CODATA-khuyến nghị giá trị cho G (với độ bất định tiêu chuẩn trong dấu ngoặc) bằng:^[4]

${\displaystyle G=6.674\ 08(31)\times 10^{-11}{\rm {\ m^{3}\ kg^{-1}\ s^{-2}}}=6.674\ 08(31)\times 10^{-11}{\rm {\ N\ m^{2}\ kg^{-2}}},}$

và độ bất định tương đối bằng 47×10⁻⁵.

Tham khảo

1. Gundlach, Jens H.; Merkowitz, Stephen M. (ngày 23 tháng 12 năm 2002). “University of Washington Big G Measurement”. Astrophysics Science Division. Goddard Space Flight Center. Since Cavendish first measured Newton's Gravitational constant 200 years ago, "Big G" remains one of the most elusive constants in physics.
2. Fundamentals of Physics 8ed, Halliday/Resnick/Walker, ISBN 978-0-470-04618-0 p336
3. George T. Gillies (1997), “The Newtonian gravitational constant: recent measurements and related studies”, Reports on Progress in Physics, 60 (2): 151–225, Bibcode:1997RPPh...60..151G, doi:10.1088/0034-4885/60/2/001, Bản gốc lưu trữ ngày 13 tháng 12 năm 2019, truy cập ngày 16 tháng 1 năm 2016. A lengthy, detailed review. See Figure 1 and Table 2 in particular.
4. Mohr, Peter J.; Newell, David B.; Taylor, Barry N. (ngày 21 tháng 7 năm 2015). "CODATA Recommended Values of the Fundamental Physical Constants: 2014". arΧiv:1507.07956 [physics.atom-ph]. 

Liên kết ngoài

• Hằng số hấp dẫn Newton G tại Viện NIST Tham chiếu về hằng số, đơn vị, và độ bất định
• The Controversy over Newton's Gravitational Constant Lưu trữ 2016-03-04 tại Wayback Machine — additional commentary on measurement problems
• Puzzling Measurement of "Big G" Gravitational Constant Ignites Debate at Scientific American