পৌরাণিক কাহিনী অনুসারে, জনগণ নির্বিশেষে সমস্ত বস্তু একই হারে পড়েছিল তা দেখানোর জন্য প্রথম পরীক্ষাটি গ্যালিলিও গ্যালিলি পিসার ঝোঁক টাওয়ারের শীর্ষে করেছিলেন। মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রে যে কোনও দুটি বস্তু বাদ পড়েছে, (বা অবহেলা করা) বায়ু প্রতিরোধের অনুপস্থিতিতে, একই হারে মাটিতে নামিয়ে ত্বরান্বিত করবে। বিষয়টি পরবর্তীতে নিউটনের তদন্তের অংশ হিসাবে এটিকে কোড করা হয়েছিল। (গেটি চিত্র)

বিজ্ঞানীরা স্বীকার করেছেন, বিব্রতকরভাবে, মহাকর্ষ শক্তি কতটা শক্তিশালী তা আমরা জানি না

প্রতিটি শারীরিক তত্ত্বের এর স্থির থাকে। মহাকর্ষীয় ধ্রুবক উল্লেখযোগ্যভাবে অনিশ্চিত।

যখন আমরা প্রথমবারের জন্য শারীরিক আইন প্রণয়ন শুরু করি, তখন আমরা পরীক্ষামূলকভাবে তাই অনুগত করেছিলাম। গিলেলিওর মতো কোনও টাওয়ার থেকে একটি বল ফেলে দিন এবং আপনি এটি কতটা দূরে পড়ে এবং মাটিতে আঘাত করতে কতটা সময় নেয় তা উভয়ই মাপতে পারেন। একটি দুল ছেড়ে দিন, এবং আপনি দুলের দৈর্ঘ্য এবং দোলায় সময় নিতে কত সময় লাগে তার মধ্যে একটি সম্পর্ক খুঁজে পেতে পারেন। আপনি যদি অনেক দূরত্ব, দৈর্ঘ্য এবং সময়ের জন্য এটি করেন তবে আপনি একটি সম্পর্কের উত্থান দেখতে পাবেন: একটি পড়ন্ত বস্তুর দূরত্ব স্কোয়ার সময় সমানুপাতিক; একটি দুলের সময়কালটি দুলের দৈর্ঘ্যের বর্গমূলের সমানুপাতিক।

তবে সেই আনুপাতিকতাগুলিকে সমান চিহ্নতে রূপান্তর করতে আপনার সেই ধ্রুবক অধিকারটি নেওয়া দরকার।

অভ্যন্তরীণ সৌরজগতে গ্রহগুলির কক্ষপথগুলি একেবারে বিজ্ঞপ্তিযুক্ত নয়, তবে বুধ এবং মঙ্গল গ্রহের সবচেয়ে বড় প্রস্থান এবং সর্বাধিক বৃহত্তর উপবৃত্তাকার সাথে এগুলি খুব নিকটে। উনিশ শতকের মাঝামাঝি সময়ে বিজ্ঞানীরা নিউটোনীয় মহাকর্ষের ভবিষ্যদ্বাণী থেকে বুধের গতিতে প্রস্থানগুলি লক্ষ্য করা শুরু করেছিলেন, একটি সামান্য প্রস্থান যা বিশ শতকের সাধারণ আপেক্ষিকতা দ্বারা কেবল ব্যাখ্যা করা হয়েছিল। একই মহাকর্ষীয় আইন, এবং ধ্রুবক, পৃথিবী থেকে মহাজগত পর্যন্ত সমস্ত স্কেলে গ্র্যাভিটির প্রভাব বর্ণনা করে। (নাসা / জেপিএল)

এই উদাহরণগুলিতে, পাশাপাশি আরও অনেকের ক্ষেত্রে, যে ধ্রুবক-আনুপাতিকতা জি, মহাকর্ষীয় ধ্রুবকের সাথে সম্পর্কিত। চাঁদ পৃথিবী প্রদক্ষিণ করে, গ্রহগুলি সূর্যের প্রদক্ষিণ করে, মহাকর্ষীয় লেন্সিংয়ের কারণে হালকা বাঁকায় এবং ধূমকেতু শক্তিগুলি হারাতে থাকে যেহেতু তারা সৌরজগত থেকে সমস্ত পরিমাণে জি অনুপাতে পালিয়ে যায়। নিউটনের আগমনের আগেও, ১40৪০ এবং ১50৫০ এর দশকে ইতালীয় বিজ্ঞানী ফ্রান্সেস্কো গ্রিমাল্ডি এবং জিওভান্নি রিসিকিওলি মহাকর্ষীয় ধ্রুবকের প্রথম গণনা করেছিলেন, যার অর্থ এটি প্রথম নির্ধারিত মৌলিক ধ্রুবক: এমনকি ১ 16le76 সালে ওলে রামের আলোর গতি নির্ধারণের আগেও।

আইনটাইনের সাধারণ আপেক্ষিকতা দ্বারা নিউটনের আইনকে আইনতন্ত্রের সাধারণ আপেক্ষিকতা দ্বারা বরখাস্ত করা হয়েছে, তবে এটি একটি দূরত্বে একটি তাত্ক্ষণিক ক্রিয়া (বল) ধারণার উপর নির্ভর করেছিল এবং অবিশ্বাস্যভাবে সোজা। এই সমীকরণের মহাকর্ষীয় ধ্রুবক, জি, এখনও কেবল অপেক্ষাকৃত কম পরিচিত known (উইকিমিডিয়া কমন্স ইউজার ডেনিস নিলসন)

আপনি যখন মহাবিশ্বে কোনও দু'টি জনকে নিয়ে যান এবং এগুলি একে অপরের নিকটে স্থাপন করেন, তারা আকৃষ্ট হয়। নিউটনের আইন অনুসারে, সমস্ত প্রকৃতির সবচেয়ে চূড়ান্ত ভর (বৃহত্তর জনগণের জন্য) এবং দূরত্ব (ছোট দূরত্বের জন্য) শর্তাবলী ব্যতীত বৈধ, আকর্ষণের শক্তি দুটি জনসাধারণের সাথে সম্পর্কিত, তাদের মধ্যে বিচ্ছেদ এবং জি, মহাকর্ষীয় ধ্রুবক। কয়েক শতাব্দী ধরে, আমরা আমাদের অনেক বড় মৌলিক ধ্রুবকের পরিমাপকে দুর্দান্ত নির্ভুলতায় পরিমার্জন করেছি। আলোর গতি, সি, ঠিক জানা যায়: 299,792,458 মি / সে। প্ল্যাঙ্কের ধ্রুবক, ħ, যা কোয়ান্টাম মিথস্ক্রিয়া পরিচালনা করে, এর মান 1.0 0.000000013 × 10 ^ -34 জাসের একটি অনিশ্চয়তার সাথে 1.05457180 × 10 ^ -34 J⋅s এর মান রয়েছে।

কিন্তু জি? এটি সম্পূর্ণ আলাদা গল্প।

কেউ নিউটনের বা আইনস্টাইনের মাধ্যাকর্ষণ সূত্র ব্যবহার করুক না কেন, বলের শক্তি একটি মহাকর্ষীয় ধ্রুবক, জি এর মান দ্বারা নির্ধারিত হয়, যার মান অবশ্যই অনুমিতভাবে পরিমাপ করা উচিত, এবং অন্য কোনও পরিমাণ থেকে প্রাপ্ত হতে পারে না। (ইএসও / এল। ক্যালাডা)

1930-এর দশকে, জি পরিমাপ করা হয়েছিল 6.67 N 10 ^ -11 N / kg²⋅m², পরবর্তীকালে 1940 এর দশকে বিজ্ঞানী পল হাইল উভয়ই 6.673 × 10 ^-11 এন / কেজিমা² মিহি করে পরিমার্জন করেছিলেন। যেমনটি আপনি প্রত্যাশা করতে পারেন, সময়ের সাথে মানগুলি আরও ভাল এবং ভাল হয়ে উঠেছে, অনিশ্চয়তাগুলি ১৯৯০ এর দশকের শেষভাগে 0.1% থেকে 0.04% এ নেমে এসেছিল এবং বেশিরভাগই এনআইএসটিতে ব্যারি টেইলারের কাজের কারণে to

প্রকৃতপক্ষে, আপনি যদি কণা ডেটা গ্রুপের পুস্তিকাটির পুরানো অনুলিপিটি বের করেন, যেখানে তারা মৌলিক ধ্রুবকগুলি দেয়, আপনি সেখানে জিটির জন্য একটি মান খুঁজে পেতে পারেন যা দেখতে ভাল লাগে: 6.67259 × 10 ^ -11 N / kg²⋅m² সহ, কেবল 0.00085 × 10 ^ -11 N / kg²⋅m² এর একটি অনিশ্চয়তা ²

মৌলিক ধ্রুবকগুলির মানগুলি যেমন 1998 সালে জানা ছিল এবং পার্টিকাল ডেটা গ্রুপের 1998 এর পুস্তিকাটিতে প্রকাশিত হয়েছিল। (পিডিজি, 1998, ভিত্তিক এআর কোহেন এবং বিএন টেলর, রেভ। মডেল পিএইচআই 59, 1121 (1987))

তবে মজার কিছু ঘটল something

সেই বছরের পরে, পরীক্ষা-নিরীক্ষাগুলি এমন একটি মানকে নির্দেশ করে যা সেই মানগুলির সাথে অসামঞ্জস্যভাবে বেশি ছিল: 6.674 × 10 ^ -11 N / kg²⋅m² ² একাধিক দল, বিভিন্ন পদ্ধতি ব্যবহার করে জি-র মান অর্জন করেছিল যা একে অপরের সাথে 0.15% স্তরে দ্বন্দ্ব করেছিল, পূর্বে উল্লিখিত অনিশ্চয়তার চেয়ে দশগুণ বেশি।

এটা কিভাবে ঘটলো?

হেনরি ক্যাভেনডিশ কর্তৃক নকশা করা ও প্রকাশিতভাবে জি-কে সঠিকভাবে পরিমাপের মূল পরীক্ষাটি টর্জন ভারসাম্যের মূলনীতির উপর নির্ভর করে যা কাছাকাছি, সু-পরিমাপের ভরটির মহাকর্ষীয় আকর্ষণের ভিত্তিতে মোচড় ও সরবে। (এইচ। ক্যান্ডেন্ডিশ, লন্ডনের রয়্যাল সোসাইটির ফিলোসফিলিক ট্রান্সেকশনস, (দ্বিতীয় খণ্ড) 88 পি.469–526 (21 জুন 1798))

মহাকর্ষীয় ধ্রুবকের প্রথম সঠিক পরিমাপ, অন্যান্য অজানা (সূর্যের ভর বা পৃথিবীর গণের মতো) এর চেয়ে পৃথক, মাত্র 18 তম শতাব্দীর শেষদিকে হেনরি ক্যাভেনডিশের পরীক্ষা-নিরীক্ষার মাধ্যমে ঘটেছিল। ক্যাভেনডিশ টর্শন ভারসাম্য হিসাবে পরিচিত একটি গবেষণা তৈরি করেছিলেন, যেখানে একটি ক্ষুদ্রতর বারবেল তার দ্বারা স্থগিত করা হয়েছিল, পুরোপুরি ভারসাম্যপূর্ণ। উভয় প্রান্তে প্রতিটি জনগণের কাছে দুটি বৃহত্তর জনগোষ্ঠী ছিল, যা মহাকর্ষীয়ভাবে ছোট জনসাধারণকে আকৃষ্ট করবে। ক্ষুদ্রতর বারবেল যে পরিমাণ টোরশন অনুভব করেছিল, যতক্ষণ না জনসাধারণ এবং দূরত্বগুলি জানা ছিল, আমাদের পরীক্ষামূলকভাবে মহাকর্ষীয় ধ্রুবক জি পরিমাপ করতে দেয়।

বিগত ২০০++ বছরে পদার্থবিজ্ঞানে অনেক অগ্রগতি সত্ত্বেও, মূল ক্যাভেনডিশ পরীক্ষায় একই নীতিটি আজ জি-র পরিমাপে ব্যবহার করা হচ্ছে। 2018 পর্যন্ত কোনও পরিমাপ কৌশল বা পরীক্ষামূলক সেটআপ নেই যা উচ্চতর ফলাফল সরবরাহ করে । (ক্রিস বার্কস (চিত্তোর্নো) / উইকিমিডিয়া কমন্স)

এটি দৃ strongly়ভাবে সন্দেহ করা যায় যে খেলার একটি বড় কারণ হ'ল নিশ্চিতকরণ পক্ষপাতের সুপরিচিত মনস্তাত্ত্বিক কারণ। যদি আপনার সমস্ত সহকর্মী 6.67259 × 10 ^ -11 N / kg²⋅m² এর মতো পরিমাপ পেয়ে থাকেন তবে আপনি সম্ভবত 6.67224 × 10 ^ -11 এন / কেজিমি, বা 6.67293 × 10 ^ -11 এন / এর মতো কিছু পাওয়ার আশা করতে পারেন কিলোমিটার, তবে যদি আপনি 6.67532 × 10 ডিগ্রি -11 এন / কেজিমা² এর মতো কিছু পেয়ে থাকেন তবে আপনি সম্ভবত ধরে নেবেন যে আপনি কোনও ভুল করেছেন।

আপনি ত্রুটির সম্ভাব্য উত্সগুলি সন্ধান করবেন, যতক্ষণ না আপনি কোনও খুঁজে পান। এবং আপনি বারবার পরীক্ষাটি চালিয়ে গেছেন, যতক্ষণ না আপনি যুক্তিসঙ্গত কিছু পান: এমন কিছু যা অন্তত 6.67259 × 10 ডিগ্রি -11 এন / কেজিএমের সাথে সামঞ্জস্য ছিল ²

১৯৯ 1997 সালে, বাগলে এবং লুথার দলটি টর্জন ভারসাম্য পরীক্ষা করেছিল যা .6..6 x x x 10 ^ -11 N / kg² / m of এর ফলস্বরূপ হয়েছিল, যা জি এর দৃ determination়সংকল্পের পূর্বে বর্ণিত তাত্পর্য সম্পর্কে সন্দেহ পোষণ করার জন্য যথেষ্ট গুরুত্ব সহকারে নেওয়া হয়েছিল। (ডব্যাকম্যান / উইকিমিডিয়া কমন্স)

এই কারণেই এটি এমন ধাক্কা হয়েছিল, ১৯৯৯ সালে, যখন খুব সাবধানী একটি দল ফলাফল পেয়েছিল যা পূর্ববর্তী ফলাফলগুলির চেয়ে দর্শনীয় 0.15% দ্বারা পৃথক হয়েছিল, যখন আগের ফলাফলগুলির ত্রুটিগুলি নীচের দশটির একটি কারণের চেয়ে বেশি বলে দাবি করা হয়েছিল যে পার্থক্য। এনআইএসটি পূর্বে বর্ণিত অনিশ্চয়তাগুলি ছুঁড়ে ফেলে সাড়া দিয়েছিল এবং হঠাৎ করে আরও চারটি উল্লেখযোগ্য পরিসংখ্যান দেওয়ার জন্য মানগুলি হ্রাস করা হয়েছিল, এর সাথে আরও অনেক বড় অনিশ্চয়তা সংযুক্ত রয়েছে।

মূল কাভেনডিশ পরীক্ষায় অনুপ্রাণিত টরশন ব্যালেন্স এবং টর্জন পেনডুলাম উভয়ই জি পরিমাপের পথে নেতৃত্ব অব্যাহত রেখেছে, পরমাণু ইন্টারফেরোমেট্রি পরীক্ষার আরও সাম্প্রতিক কৌশলকে ছাড়িয়ে গেছে। আসলে, গত সপ্তাহে, চীন থেকে একটি দল দুটি স্বাধীন পরিমাপ থেকে এখনও জি এর সর্বাধিক সুনির্দিষ্ট পরিমাপ পাওয়ার দাবি করেছে: 6.674184 × 10 N -11 এন / কেজিমা² এবং 6.674484 × 10 ^ -11 এন / কেজিগ্রাম, প্রতি 11 মিলিয়ন প্রতি মিলিয়ন অনিশ্চয়তা সঙ্গে।

প্রকৃতিতে আগস্ট, 2018 এর শেষে প্রকাশিত দুটি পরীক্ষামূলক সেটআপের পদ্ধতি, যা আজ অবধি জি এর সুনির্দিষ্ট (দাবী) পরিমাপ করেছে। (প্র। LIU ET AL।, NAT VOL। 560, 582–588 (2018))

এই মানগুলি দুটি স্ট্যান্ডার্ড বিচ্যুতির মধ্যে একে অপরের সাথে একমত হতে পারে তবে তারা গত 15 বছরে অন্যান্য দল দ্বারা সম্পাদিত অন্যান্য পরিমাপের সাথে একমত নয়, যা 6.6757 × 10 ^ -11 এন / কেজিগ্রাম এবং উচ্চতর থেকে শুরু করে 6.6719 × 10 ^ -11 N / kg²⋅m² হিসাবে কম ² অন্যান্য মৌলিক ধ্রুবকগুলি 8 থেকে 14 উল্লেখযোগ্য সংখ্যার মধ্যে যে কোনও জায়গায় নির্ভুলতার জন্য পরিচিত, যখন জি এর কথা আসে তখন অনিশ্চয়তা হাজার থেকে শুরু করে কোটি কোটি গুণ বেশি হয় it

6 এস অরবিটাল, ডেল্টা_এফ 1, থেকে পারমাণবিক স্থানান্তর হ'ল সংক্রমণ যা মিটার, দ্বিতীয় এবং আলোর গতিকে সংজ্ঞায়িত করে। নোট করুন যে আমাদের ইউনিভার্সকে বর্ণনা করে এমন মৌলিক কোয়ান্টাম ধ্রুবকগুলি প্রথম ধ্রুবক হিসাবে পরিমাপকৃত G এর চেয়ে অনেক হাজার গুণ উচ্চতর নির্ভুলতার জন্য পরিচিত। (উঃ ফিশার এট আ।, আমেরিকার অ্যাসোসটিকাল সোসাইটির জার্নাল (২০১৩))

মহাবিশ্বের মহাকর্ষীয় ধ্রুবক, जी পরিমাপের প্রথম ধ্রুবক ছিল। তবুও আমরা প্রথমটির মান নির্ধারণের পরে 350 বছরেরও বেশি পরে, অন্য সমস্ত ধ্রুবকের তুলনায় এটি সত্যই বিব্রতকর যে আমরা এর জ্ঞানটি কী ly মহাকর্ষীয় তরঙ্গ থেকে পালসার সময় থেকে মহাবিশ্বের প্রসারণ পর্যন্ত আমরা পুরো ধরণের পরিমাপ এবং গণনার জন্য এই ধ্রুবকটি ব্যবহার করি। তবুও এটি নির্ধারণের জন্য আমাদের দক্ষতা পৃথিবীতে ঠিক এখানে তৈরি ছোট আকারের পরিমাপের মধ্যে রয়েছে। অনিশ্চয়তার সবচেয়ে সূক্ষ্ম উত্স, উপকরণগুলির ঘনত্ব থেকে শুরু করে পৃথিবী জুড়ে সিসমিক সংমিশ্রণ, এটি নির্ধারণের আমাদের প্রয়াসে তাদের পথ বুনতে পারে। যতক্ষণ না আমরা আরও ভাল করতে পারি, মহাকর্ষীয় ঘটনাটি গুরুত্বপূর্ণ যে কোনও জায়গায় একটি অন্তর্নিহিত, অস্বস্তিকরভাবে বড় অনিশ্চয়তা থাকবে। এটি 2018, এবং আমরা এখনও জানি না মহাকর্ষ আসলে কতটা শক্তিশালী।

আর্টস উইথ এ ব্যাং এখন ফোর্বস-এ রয়েছে এবং আমাদের প্যাট্রিয়েন সমর্থকদের ধন্যবাদ মিডিয়ামে পুনঃপ্রকাশিত। ইথান দু'টি বই লিখেছেন, বাইন্ড দ্য গ্যালাক্সি এবং ট্রেকনোলজি: দ্য সায়েন্স অফ স্টার ট্রেক ট্রাইকর্ডারস থেকে ওয়ার্প ড্রাইভ পর্যন্ত।