Προβολή πηγαίου κώδικα για τη σελίδα Σταθερά της βαρύτητας


{{Δείτε|Γήινη βαρύτητα|Τυπική βαρύτητα}}
[[Αρχείο:NewtonsLawOfUniversalGravitation.svg|300px|μικρογραφία|δεξιά|Η βαρυτική σταθερά ''G'' είναι μια βασική ποσότητα για τον νόμο της παγκόσμιας έλξης του Νεύτωνα.]]
Η '''σταθερά της βαρύτητας''', ή '''βαρυτική σταθερά''' ή '''σταθερά της παγκόσμιας έλξης''' ή '''σταθερά του Νεύτωνος''' είναι μια εμπειρική [[φυσική σταθερά]] που συμμετέχει στον υπολογισμό της [[Βαρύτητα|βαρυτική]]ς δύναμης μεταξύ δύο σωμάτων.  Eίναι περίπου ίση με 6.67×10<sup>−11</sup>&nbsp;N·(m/kg)<sup>2</sup> και συμβολίζεται με το γράμμα ''G''. Συνήθως εμφανίζεται στον [[Παγκόσμια έλξη|νόμο της παγκόσμιας έλξης]] του [[Ισαάκ Νεύτωνας|Ισαάκ Νεύτωνα]] και στη [[γενική θεωρία της σχετικότητας]] του [[Άλμπερτ Αϊνστάιν]]. Είναι επίσης γνωστή ως ''παγκόσμια βαρυτική σταθερά'', ''σταθερά του Νεύτωνα'', ''σταθερά της παγκόσμιας έλξης'' και στην καθομιλουμένη ως το ''Μεγάλο G''.<ref>{{Cite web |first1=Jens H. |last1=Gundlach |first2=Stephen M. |last2=Merkowitz |title=University of Washington Big G Measurement |work=Astrophysics Science Division |publisher=Goddard Space Flight Center |date=2002-12-23 |url=http://asd.gsfc.nasa.gov/Stephen.Merkowitz/G/Big_G.html |quote=Since Cavendish first measured Newton's Gravitational constant 200 years ago, "Big G" remains one of the most elusive constants in physics.}}</ref> Δεν πρέπει να συγχέεται με το "μικρό g", δηλαδή την [[επιτάχυνση της βαρύτητας]]  (που συμβολίζεται με ''g'' και ισοδυναμεί με την [[επιτάχυνση]] της [[ελεύθερη πτώση|ελεύθερης πτώσης]]<ref>{{Cite web |last1=Halliday |first1=David |last2=Resnick |first2=Robert |last3=Walker |first3=Jearl |title=Fundamentals of Physics |edition=8η |year=2007 |publisher=John Wiley & Sons Inc |page=336 |ISBN=978-0-470-04618-0}}</ref>), η οποία αφορά το τοπικό βαρυτικό πεδίο της Γης και συχνότερα αυτό στην επιφάνειά της. Αντίθετα, η τιμή της G είναι σταθερή στο χώρο και στο χρόνο.

== Θεωρία ==
Σύμφωνα με τον νόμο της παγκόσμιας έλξης, η ελκτική [[Δύναμη (φυσική)|δύναμη]] (''F'') μεταξύ δύο σωμάτων είναι ευθέως ανάλογη με το γινόμενο των μαζών τους (''m''<sub>1</sub> και ''m''<sub>2</sub>), και αντιστρόφως ανάλογη με το τετράγωνο της απόστασης, ''r'', μεταξύ τους:
:<math>F =  G\frac{m_1 m_2}{r^2}\ </math>

Η [[Αναλογία (μαθηματικά)|σταθερά αναλογίας]], ''G'', είναι η σταθερά της βαρύτητας στην παραπάνω σχέση.

Η σταθερά της βαρύτητας είναι μια φυσική σταθερά που είναι δύσκολο να μετρηθεί με μεγάλη ακρίβεια.<ref name=gillies>{{Cite journal |last=Gillies |first=George T. |title=The Newtonian gravitational constant: recent measurements and related studies |journal=Reports on Progress in Physics |year=1997 |volume=60 |issue=2 |pages=151–225 |url=http://www.iop.org/EJ/abstract/0034-4885/60/2/001 |doi=10.1088/0034-4885/60/2/001 |bibcode=1997RPPh...60..151G |date= |accessdate=2014-04-30 |archivedate=2019-12-13 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20191213195853/http://validate.perfdrive.com/captcha?ssa=603bb986-d61c-4706-ac66-01b6617e5e9d&ssb=ef5c5plb5kiacaldea145palb&ssc=http%3A%2F%2Fiopscience.iop.org%2Fabstract%2F0034-4885%2F60%2F2%2F001&ssd=589662008101199&sse=c%40mdkggomleibbg&ssf=8cd0c975429c121b7f23727aa3127c4c8e6d9320&ssg=fca014ee-373d-46ea-865a-cb26a383cabf&ssh=677b3754-a5f1-46bc-a1a2-67aaba6beb27&ssi=5782c614-8427-4d7d-b59c-2c268c91514c&ssj=234b8e77-c9e0-441a-a8f9-66759c17d981&ssk=support%40shieldsquare.com&ssl=235478362602&ssm=80874152579378914223842341076976&ssn=d34bdfb5a6709ac177fb9dd514418170fe661b2585ea-d2e1-43f1-9d8175&sso=ece734fd-0da88664de09a05290589f6b262bec02ed85f55ca7c89e0e&ssp=80124505821576270333157625344224182&ssq=83868816713364454158102888329365526228146&ssr=MjA3LjI0MS4yMjYuMjMw&sss=Mozilla%2F4.0%20%28Windows%20NT%205.1%29%20AppleWebKit%2F535.7%20%28KHTML%2Clike%20zeco%29%20Chrome%2F33.0.1750.154%20Safari%2F536.7&sst=Python-urllib%2F3.5&ssu=Mozilla%2F4.0%20%28Windows%20NT%205.1%29%20AppleWebKit%2F535.7%20%28KHTML%2Clike%20zeco%29%20Chrome%2F33.0.1750.154%20Safari%2F536.7&ssv=4ulrr4p431%404%40up&ssw=&ssx=143012529938024&ssy=i%40mjcidj%40ncjkpjcplolibbfkakcdceobgkikmcg&ssz=55dbbb661c41463 |deadurl=dead }}. Μια μακρά και λεπτομερή επανεξέταση (βλ. το Σχήμα 1 και τον Πίνακα 2 ειδικότερα).</ref> Στο [[διεθνές σύστημα μονάδων]] (μονάδες SI), η "Επιτροπή Δεδομένων για την Επιστήμη και την Τεχνολογία" του 2010 πρότεινε μια τιμή για τη βαρυτική σταθερά (με μια [[τυπική αβεβαιότητα]] που εγγράφεται σε παρενθέσεις) η οποία είναι:<ref name="2010 CODATA">P.J. Mohr, B.N. Taylor, and D.B. Newell (2011), "The 2010 CODATA Recommended Values of the Fundamental Physical Constants" (Web Version 6.0). This database was developed by J. Baker, M. Douma, and S. Kotochigova. Available: http://physics.nist.gov/constants [Thursday, 02-Jun-2011 21:00:12 EDT]. National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD 20899.</ref>
:<math> G = 6.67384(80) \times 10^{-11} \ \mbox{m}^3 \ \mbox{kg}^{-1} \ \mbox{s}^{-2} = 6.67384(80) \times 10^{-11} \ {\rm N} \ {\rm  m^{2}} \ {\rm  kg^{-2}}</math>
με σχετική τυπική αβεβαιότητα 80×10<sup>−11</sup>.<ref name="2010 CODATA" />

Η πρώτη μέτρηση της σταθεράς στο εργαστήριο έγινε στα τέλη του του 16 αιώνα από τον βρετανό επιστήμονα [[Χένρι Κάβεντις]] , γνωστό ως [[πείραμα του Κάβεντις]].

Σε πολλά σχολικά βιβλία οι μονάδες της ''G'' συνήθως δίδονται προσεγγιστικά από:
<math> G \approx 6.674 \times 10^{-11} {\rm \ N \ (m/kg)^2}.</math>

Στο σύστημα μονάδων cgs,η σταθερά ''G'' δίδεται από την παρακάτω σχέση:
<math> G\approx 6.674 \times 10^{-8} {\rm \ cm^3 \ g^{-1} \ s^{-2} }.</math>

Εφαρμόζοντας τον τρίτο νόμο του [[Γιοχάνες Κέπλερ|Κέπλερ]], για την τροχιά της Γης έχουμε: 
: <math> G = 4 \pi^2  {\rm \ AU^3} {\rm \ yr^{-2}}  \ M_\odot^{-1}\, </math>,
όπου η απόσταση δίνεται  σε  [[Αστρονομική μονάδα|αστρονομικές μονάδες]] (AU), ο [[χρόνος]] σε  [[Έτος|έτη]], και η [[μάζα]] σε  [[Ηλιακή μάζα|ηλιακές μάζες]]{{Nowrap|(<math>M_\odot</math>)}}.

Η βαρυτική δύναμη είναι εξαιρετικά ασθενής δύναμη σε σχέση με τις άλλες [[Θεμελιώδης αλληλεπίδραση|θεμελιώδεις δυνάμεις]]. Για παράδειγμα, η βαρυτική δύναμη μεταξύ [[Ηλεκτρόνιο|ηλεκτρονίου]] και [[Πρωτόνιο|πρωτονίου]] σε απόσταση ενός μέτρου είναι προσεγγιστικά  {{Val|10|e = −67|u = N}}, ενώ η [[Ηλεκτρομαγνητισμός|ηλεκτομαγνητική δύναμη]] μεταξύ των δύο παραπάνω σωματιδίων είναι {{Val|10|e = −28|u = N}}. Η ηλεκτρομαγνητική δύναμη στο παραπάνω παράδειγμα είναι  39  τάξεις μεγέθους  (i.e. 10<sup>39</sup>) μεγαλύτερη από τη δύναμη της βαρύτητας.

== Δείτε επίσης ==
* [[Βαρύτητα]]
* [[Κοσμολογική σταθερά]]

== Παραπομπές ==
<references />

== Πηγές ==
* E. Myles Standish. "Report of the IAU WGAS Sub-group on Numerical Standards". In ''Highlights of Astronomy'', I. Appenzeller, ed. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 1995. ''(Complete report available online: [http://ssd.jpl.nasa.gov/iau-comm4/iausgnsrpt.ps PostScript] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20060208115515/http://ssd.jpl.nasa.gov/iau-comm4/iausgnsrpt.ps |date=2006-02-08 }}; [http://iau-comm4.jpl.nasa.gov/iausgnsrpt.pdf PDF] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20120907165000/http://iau-comm4.jpl.nasa.gov/iausgnsrpt.pdf |date=2012-09-07 }}. Tables from the report also available: [http://ssd.jpl.nasa.gov/?constants  Astrodynamic Constants and Parameters])''
* {{Citation |author1=Jens H. Gundlach |author2=Stephen M. Merkowitz |title=[[arXiv:gr-qc/0006043v1|Measurement of Newton's Constant Using a Torsion Balance with Angular Acceleration Feedback]] |journal=Physical Review Letters |volume=85 |issue=14 |pages= 2869–2872 |year=2000 |doi=10.1103/PhysRevLett.85.2869|pmid=11005956 |bibcode=2000PhRvL..85.2869G|arxiv = gr-qc/0006043 }}

== Εξωτερικοί σύνδεσμοι ==
{{commonscat}}
* [http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?bg Η τιμή της Νευτώνειας σταθεράς G] στο Εθνικό Ινστιτούτο Προτύπων και Τεχνολογίας των ΗΠΑ {{en}}
* [http://www.npl.washington.edu/eotwash/bigG The Controversy over Newton's Gravitational Constant] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20160304031910/http://www.npl.washington.edu/eotwash/bigG |date=2016-03-04 }} σχολιασμός σχετικά με τα προβλήματα μέτρησης της G {{en}}


{{Portal bar|Φυσική}}
{{Authority control}}

[[Κατηγορία:Βαρύτητα]]