Medición de precisión de la constante gravitacional newtoniana utilizando átomos fríos

Área de la Ciencia:

• Física Física es la física de las cosas.
• Metrología de la metrología.
• La mecánica cuántica es la mecánica cuántica.

Sus antecedentes:

• Determinar la constante gravitacional newtoniana (G) ha sido un desafío debido a las dificultades y discrepancias experimentales.
• Las mediciones anteriores de G utilizaban principalmente masas macroscópicas y métodos de péndulo de torsión, lo que limitaba la precisión.

Objetivo del estudio:

• Para determinar con precisión el valor de la constante gravitacional newtoniana (G) utilizando un nuevo enfoque cuántico.
• Para abordar los errores sistemáticos prevalecientes en las mediciones anteriores de G y mejorar la confianza en su valor.

Principales métodos:

• Empleó átomos refrigerados por láser e interferometría cuántica para una nueva medición de G.
• Utilizó una configuración experimental conceptualmente diferente para identificar los errores sistemáticos evasivos.

Principales resultados:

• Se obtuvo un valor preciso para G: 6.67191(99) × 10−11 m3 kg−1 s−2.2.
• Se logró una incertidumbre relativa de 150 partes por millón, con un valor que difiere en 1,5 desviaciones estándar del valor de CODATA.

Conclusiones:

• El método de interferometría cuántica proporciona una determinación más precisa de G.
• La precisión mejorada de G es crucial para las teorías de la gravitación, la cosmología, la física de partículas, la astrofísica y la geofísica.