Новый эксперимент швейцарских физиков, поставленный для уточнения значения гравитационной постоянной G, прибавил весомости довольно спорной теории, согласно которой на силу гравитации оказывает влияние магнитное поле Земли, сообщает New Scientist.

G - это коэффициент пропорциональности в формуле, описывающей закон всемирного тяготения. Как в теории тяготения Ньютона, так и в общей теории относительности Эйнштейна гравитационная постоянная G рассматривается как универсальная константа природы, не меняющаяся в пространстве и времени и независящая от физических и химических свойств среды и гравитирующих масс. Однако существуют варианты теории гравитации, предсказывающие переменность G (теория Дирака, скалярно-тензорные теории гравитации, некоторые модели расширенной супергравитации).

Эксперименты по уточнению значения G давали странные результаты - различия в значениях, полученных в разных лабораториях, превосходили пределы погрешности экспериментов. До настоящего времени два наиболее точных измерения G были получены группами в Университете Вашингтона в Сиэтле и в Международном бюро мер и весов под Парижем, в обоих случаях ошибки эксперимента составляют около 1/10000, однако разница полученных значений превышает возможные погрешности в 10 раз.

Жан-Поль Мбелек (Jean-Paul Mbelek) и Марк Лашьез-Рей (Marc Lachieze-Ray) из Французской комиссии по ядерной энергии (тоже поблизости от Парижа) считают, что разрешить это противоречие можно, если принять во внимание расположение лабораторий, где проводились эксперименты. Взаимовлияние гравитационного и магнитного полей Земли приводит к тому, что земное тяготение будет сильнее в тех местах, где сильнее магнитное поле (таким образом, максимальных значений можно ожидать в районах северного и южного магнитных полюсов).

В основу расчетов были положены теории, предполагающие наличие скрытых размерностей у пространства (в частности, теория суперструн - объединение теории гравитации Эйнштейна, общей теории относительности и стандартной модели физики элементарных частиц, объединяющей в свою очередь электромагнитные, слабые и сильные взаимодействия).

Эксперименты в Париже и Сиэтле, как и большинство предыдущих, основывались на модернизации классического опыта, поставленного Генри Кавендишем в 1798 году и непременно повторяемом теперь всеми студентами-физиками на физическом практикуме. В простейшем случае используются крутильные весы - скручиваемая нить показывает силу воздействия массивного шара на шар-детектор.

Теперь группа физиков из Университета Цюриха применила более прямой метод, который позволяет измерить G с точностью 33/1000000. Измерялось различие в весе двух малых пробных масс при размещении двух огромных (13 тонн) резервуаров с ртутью выше или ниже их. Измеряя сверхчувствительными весами изменения веса пробных масс, исследователи получили возможность вычислить значение G.

Их результат - 6,67404 x 10^-11 м³/(кг x с²) - находится в согласии со значением группы в Сиэтле, но не с парижским результатом. Стефан Шламингер (Stephan Schlamminger), лидер цюрихской группы, считает, что этим самым парижский результат опровергнут. Напротив, Мбелек заявляет, что магнитное поле в Сиэтле воздействует на G точно так же, как и в местности, где проводился эксперимент швейцарцев, и тем самым именно его теория блестящим образом подтверждается - G зависит от интенсивности магнитного поля.

Утверждается, что исследования Солнца также свидетельствуют в пользу новой теории. Мбелек уверяет, что, согласно их расчетам, при высоких температурах влияние магнитного поля на силу притяжения ослабевает, так что можно ожидать, что G внутри Солнца имеет меньшее значение. Если использовать модель, в которой выбрано такое значение гравитационной постоянной, то получается лучшее согласование с экспериментальными данными.