Fizikçiler on yıl boyunca yerçekimi sabitini ölçmeye çalıştılar — ve yine tek bir “büyük G” değeri bulamadılar.

NIST'ten Yeni Yerçekimi Sabiti Ölçüm Sonucu

*ABD'deki Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü (NIST) fizikçilerinin yerçekimi sabiti G'nin ölçülmesi üzerine on yıllık deneyini tamamladılar. Elde edilen değer, önceki Fransız sonucu ve uluslararası referans değerden farklı olup, aynı zamanda daha önce gözden kaçırılan bir olgu ortaya çıkmıştır; bu olgu farklı ölçümler arasındaki farkları açıklayabilir.*

Büyük G nedir?
Yerçekimi sabiti G, iki kütle arasındaki çekim kuvvetini tanımlar. Fiziksel temel sabitlerden biridir ancak kesin değeri 200 yılı aşkın süredir tartışma konusudur. Yerçekimi, dört temel kuvvenden en zayıfıdır, bu yüzden laboratuvar ortamında yüksek hassasiyetle ölçmek son derece zordur.

Bugüne kadar farklı bilim insanları grupları tarafından elde edilen 16 deneysel G değeri bulunmaktadır. NIST fizikçisi Stefan Schlamminger (Refractor dergisi) şöyle diyor: “Veriler çok dağınık ve hata yaklaşık olarak 10⁻⁶ oranındadır.”

Fransız Deneyinin Seçilme Nedeni
Yeni bir ölçüm yerine, Schlamminger ekibi 2014 yılında Fransa'daki Uluslararası Ölçü Bürosu (BIPM) tarafından yapılan deneyin yeniden yapılmasına karar verdi. Bu deney, G'nin en sapkın değerlerinden birini veriyordu; tekrarının gizli sistematik hataları ortaya çıkarabileceği düşünülüyordu.

* Kurulum, Atlantik'i geçerek Maryland eyaletindeki Georgetown'daki NIST laboratuvarına taşındı.
* Çalışma 2016 yılında başladı ve on yıl sürdü.

Sonuç
Elde edilen değer:

\[

G = (6.67387 \pm 0.00038) \times 10^{-11}\; \text{m}^3\,\text{kg}^{-1}\,\text{s}^{-2}

\]

Bu sayı, orijinal Fransız sonucundan %0,0235 daha düşüktür. Ondalık basamaklar kadar hassas ölçülen diğer temel sabitler bağlamında bu sapma hâlâ anlamlıdır.

Hata Kaynağının Açığa Çıkması
Ana keşif – kalıntı hava etkisi. Kurulum çalışırken, kamera emilir ve vakum oluşturulur ancak havayı tamamen ortadan kaldırmak mümkün değildir. “Her zaman küçük bir miktar hava kalır; bu da kalıntı basınç olarak adlandırılır,” diyor Schlamminger. Bu kalan gaz ortamı sistem üzerinde hafif bir kuvvet uygular ve önceki deneyler bunu hesaba katmamıştır.

Bu faktör, dünya çapında G ölçümlerinin tutarsızlığının nedenlerini anlamada kilit olabilir.

Bir Sonraki Adımlar
Schlamminger şu anda bu keşfi diğer tüm deneylere uygulamaya hazır değil. “Her deneyin ayrı ayrı incelenmesi ve ne yapıldığı anlaşılmalıdır,” diyor. Yeni değer, CODATA (2018) önerisinden biraz daha düşük olsa da sapmanın kesin nedeni hâlâ belirlenemedi.

“Şu anda bu durumun bir dizi etkiden kaynaklanabileceğini düşünüyoruz; ancak hangi etkilerin sonuçları etkilediği henüz net değil,” diye özetledi bilim insanı.