Gravita konstanto

La gravita konstanto, simbolo G aŭ γ, estas fizika konstanto, kiu en la SI-sistemo havas la valoron

G = 6,67390 × 10⁻¹¹ m³ / kg s²

La necerteco (varianca devio de la mezuritaj valoroj) estas

± 0,0010 × 10⁻¹¹ m³ / kg s²

kio signifas, ke G estas la malplej precize konata el la gravaj universalaj konstantoj.

G estas la koeficiento bezonata por kalkuli la reciprokan altirforton (graviton) de du korpoj, kies masoj kaj distanco inter ili estas konataj. Laŭ la gravitoleĝo de Newton, tiu forto estas proporcia al ambaŭ masoj kaj inverse proporcia al la dua potenco de la distanco inter ili. Matematike notite, se la masoj de la korpoj estas m kaj M kaj ilia distanco estas r, la altira forto F estas

F = G × m × M / r²

Do, se la korpoj ambaŭ havas mason de 1 kilogramo kaj ilia distanco estas unu metro, ili reciproke sin altiras per forto egala al

G × 1 kg × 1 kg / 1 m²

el kio rezultas proksimume 6,7 x 10⁻¹¹ kg m / s² aŭ 67 pikoneŭtonoj. Tio estas ege malgranda forto kompare kun la ĉirkaŭaj naturaj fortoj (ekz. la gravito de la tero, de surteraj objektoj, kaj de la suno), kio komprenigas, ke estas malfacile en laboratorio mezuri precizege la koeficienton G.

La unua mezuranto de la gravita konstanto estis Henry Cavendish (li publikigis sian rezulton en 1798), kiu uzis tordopesilon. Ĝi konsistis el horizontala ligna stango kun metala globo ambaŭfine kaj meze pendigita je maldika drato. Pezaj plumbopecoj proksimaj al la metalgloboj altiris tiujn kaj kaŭzis etan tordiĝon en la pendodrato. Konante la forton necesan por la tordo kaj la pezojn de la metalpecoj, Cavendish povis kalkuli la gravitan konstanton.

Post la ekkono de la gravita konstanto G eblis unuafoje kalkuli masojn de la ĉielkorpoj. Tra la gravita leĝo, G kondukas al la maso M kaj meza denso ρ de korpoj (ekz. la Tero), dum la meza radiuso r kaj la surfaca gravita akcelo g estas konataj:

Maso: