Tyngdekraften kan være foranderlig

Hva om den såkalte gravitasjonskonstanten ikke er konstant likevel? Forskerne har kalt inn til møte om noen mystiske målinger.

Publisert
Hvis forskernes målinger stemmer, kan tyngdekraften enten være foranderlig eller en liten musemuskel sterkere enn hva man har trodd. Fysikkprofessor Øyvind Grøn er skeptisk. (Foto: Istockphoto)
Hvis forskernes målinger stemmer, kan tyngdekraften enten være foranderlig eller en liten musemuskel sterkere enn hva man har trodd. Fysikkprofessor Øyvind Grøn er skeptisk. (Foto: Istockphoto)

Isaac Newtons gravitasjonskonstant, G, er etablert som en fast og universell størrelse som man bruker når man regner ut tiltrekningskraften mellom objekter - tyngdekraften.

Den bestemmer hvor mye du veier på badevekta, og hvor stort løft hårsprayen greier å gi den hengende hårmanken din.

Hva om denne varierer? Ikke bare fra et millennium til et annet, men hele tiden?
En ny måling av G, som en forskergruppe ført an av Terry Quinn ved Det internasjonale byrå for mål og vekt, i Paris (BIPM), har fått disse og andre fysikere til å lure på det.

Det skriver New Scientist i en artikkel om målingene som nå er publisert i tidsskriftet Physical Review Letters.

Øyvind Grøn er professor i fysikk ved Universitetet i Oslo og ved Høgskolen i Oslo og Akershus, og har gravitasjon som et av sine spesialområder. Han tror at funnene kan være resultat av en målefeil.

Konflikt med Einstein

- Det ville være i konflikt med den generelle relativitetsteorien, sier han til forskning.no.
Gravitasjonskraften blir stadig vekk målt til å være litt ulik, og konstant-tallet vi opererer med er et gjennomsnitt av mange målinger.

Det uvanlige med den nye målingen er at den ligger svært nært en annen måling som Quinn og kollegaene gjorde i 2001. Nå mener de i tillegg at de har luket vekk mulige feil, skriver New Scientist om saken.

De nye målingene hinter om at gravitasjonskonstanten enten ikke er konstant, eller at den ligger littegrann høyere enn hva vi har trodd.

Forskjellen fra den offisielle størrelsen på gravitasjonskonstanten til den forskerne nå har målt, er på 240 såkalte parts per million. Hvis du veier 100 kilo, utgjør dette omtrent 24 grams forskjell på badevekta.

Det gjør også en viss forskjell i størrelsen på planeters bane. En litt sterkere gravitasjonskraft betyr en litt mindre bane for en planet.

Usikkerheter

- Forskerne ved Byrå for mål og vekt har sikkert luket vekk det de kunne av feil, men det kan fremdeles være usikkerheter, sier Grøn.

Han skisserer to typer usikkerhet som gjelder i denne typen forsøk: de statistiske og de systematiske.

Den statistiske innebærer at man for eksempel ikke klarer å måle ett sekund helt tindrende nøyaktig, noe som vil gi utslag i regnestykkene. Den systematiske usikkerheten innebærer at man rett og slett ikke kan ha oversikt over alle faktorer som har betydning i eksperimentet.

Øyvind Grøn.
Øyvind Grøn.


- Det er fine detaljer av teknisk art, som gjør det vanskelig å ha en hundre prosent oversikt, sier Grøn.

- Den totale usikkerheten er summen av de to usikkerhetene.

Mange har lurt

Mange har lurt på om tyngdekraft er noe som kan forandre seg. Forskere har prøvd å undersøke om den kan forandre seg med avstand og med tid, forteller fysikkprofessoren.

- La meg snakke litt om universet. Når vi ser utover, ser vi bakover i tid, fordi vi ser et objekt slik det var da det sendte ut lyset vi mottar. Derfor, ved hjelp av målinger og observasjoner av objekter langt unna, ser vi hvordan det var i riktig gamle dager.

Med slike målinger er det mulig å regne seg fram til hvor sterk gravitasjonskraften var ved ulike tidspunkter i tiden.

- Noen har spurt om kanskje gravitasjonskraften var litt svakere eller litt sterkere for eksempel for åtte milliarder år siden. De fleste målinger tyder på at den er konstant, men noen har vært litt i tvil. Men hvis du spør fysikere, vil de fleste si at den er konstant, sier Grøn.

Tilbake til kalkulatorene?

Kosmolog ved Nottingham University, Clare Burrage, påpeker til New Scientist at en ny gravitasjonskonstant ville bety en del omregninger i forskernes modeller.

Terry Quinn ved BIPM har sammenkalt til en gravitasjonskonstant-konferanse ved Royal Society i London i februar neste år, for å diskutere det nye tyngdekraftmysteriet, skriver vitenskapsmagasinet. Kanskje funnene bare er resultat av feil.

Fysiker James Faller ved University of Colorado at Boulder kommer i samme artikkel med en innvending som drar det hele ned på jorda igjen, bokstavelig talt.

- Feil er som fioler om våren: De kan snike seg opp i en hvilken som helst gruppes eksperiment, sier han til New Scientist.

Referanse:

T. Quinn, et.al. Improved Determination of G Using Two Methods. Physical Review Letters, 5.september 2013.