Iako je gravitacija sila koju svakodnevno osećamo, njena tačna vrednost i dalje izmiče naučnicima. Više od deset merenja sprovedenih poslednjih decenija dalo je različite rezultate. Od četiri osnovne sile prirode gravitaciju ljudi najneposrednije doživljavaju. Ona nas drži na tlu, a planete u orbitama oko zvezda. Od osamdesetih godina prošlog veka izvedeno je više od deset eksperimenata s ciljem da se izračuna vrednost gravitacione konstante, ali su mnogi rezultata međusobno protivrečni. Iako gravitacija deluje snažno zato što neprestano osećamo privlačnu silu Zemlje, ona je u stvarnosti veoma slaba u laboratorijskim uslovima. „Slaba je i morate da je merite u pozadini Zemljinog gravitacionog polja”, izjavio je Stefan Šlaminger, fizičar iz Nacionalnog instituta za standarde i tehnologiju SAD, za Live Science. „Ono što morate da uradite u laboratoriji jeste da upotrebite dve veoma kontrolisane mase, približite ih jednu drugoj i izmerite silu između.”
U studiji objavljenoj u aprilu Šlaminger i kolege ponovili su jedan precizni ogled za i dobili rezultat koji se razlikuje od prethodnog. Koristili su čak 13 tona, odnosno 12 metričkih tona žive. I sa tako velikom količinom učinak je bio minimalan. „Promena u gravitacionom polju bila je samo milioniti deo promene koju ovde imamo usled lokalne gravitacije”, rekao je Šlaminger. Izmerili su vrednost od 6,67387 × 10⁻¹¹ m³kg⁻¹s⁻², što je za 0,0235 odsto manje od prethodnog rezultata. Iako razlika deluje zanemarljivo u svakodnevnom životu, u metrologiji, nauci o merenjima, ona ima veliki značaj. Kristijan Rotlajtner, fizičar Nemačkog nacionalnog instituta za metrologiju i koautor sveobuhvatnog pregleda dosadašnjih merenja gravitacije iz 2017. godine, smatra da je teškoća u izuzetnoj osetljivosti samih merenja: „Ova mala sila mora da se odredi sa šest ili više decimalnih mesta, što je ekvivalentno pokušaju da izmerite težinu sedam ljudskih ćelija”.
Jedno od objašnjenja neslaganja moglo bi biti da su sva merenja toliko neprecizna da se prava vrednost nalazi unutar njihovih raspona. Međutim, svaki opit prijavljuje relativno malu marginu greške, a ti rasponi se međusobno ne poklapaju. Šlaminger smatra da postoje tri moguća razloga: „Imam zgodan akronim na engleskom za to: PEP. Prvo P označava fiziku, E označava inženjerstvo, a drugo P psihologiju”. Prema njegovim rečima, najmanje verovatno objašnjenje odnosi se na fiziku: moguće je da postoji neki aspekt prirode koji naučnici još uvek nisu otkrili. Kao što je Ajnštajnova opšta teorija relativnosti proširila razumevanje gravitacije, tako bi i neka buduća mogla doneti nove uvide. „Mislim da je to mala verovatnoća, ali ne bi trebalo da je isključimo.”
Drugo objašnjenje odnosi se na inženjerske izazove: jedni koriste torzione vage za merenje uvijanjanja tankih vlakana pod dejstvom sile, a drugi klatna ili tela u slobodnom padu. „Lično ne verujem da je razlog u fizici, već u tehnologiji merenja”, naglasio je Rotlajtner i dodavši da ovakvi ogledi zahtevaju vrhunsko znanje iz više oblasti fizike i metrologije. „Ne možete biti stručnjak za sve te oblasti. Ova vrsta merenja nalazi se na samoj granici merne nauke.” Šlaminger, međutim, smatra da je najverovatnije objašnjenje povezano sa psihologijom: „Postoji motiv kod ljudi koji mere ove vrednosti da prikažu zaista, zaista male neizvesnosti, odnosno margine greške jer ih to čini poznatim. Zbog toga se rezultati međusobno ne poklapaju”.
Uprkos naučnoj važnosti, precizno određivanje gravitacione konstante možda nije neophodno za većinu praktičnih primena. Naučnici već poznaju proizvod gravitacione konstante i mase Zemlje, što je dovoljno za zadatke poput lansiranja raketa. „Vrednost Njutnove gravitacione konstante uglavnom je od akademskog interesa”, istakao je Rotlajtner. „Da je važnija za praktične potrebe, države bi uložile mnogo više napora u preciznije određivanje.” Šlaminger, naprotiv, tvrdi da je sama potraga za odgovorom vredna truda: „Živimo u društvu u kojem mislimo da je sve već otkriveno. Ako pažljivo pogledate, još postoje neistražene teritorije. I dalje iskrsavaju izazovi koje možemo rešavati”.
(RTS)
