Самый грубый подсчет величины фундаментальной постоянной
Наименьшая точность среди всех известных значений фундаментальных физических постоянных достигнута при измерении гравитационной постоянной. Впервые величину постоянной тяготения определил замечательный английский ученый - затворник Г. Кавендиш в 1798 году при помоши крутильных весов. С тех пор в этой области физики мало что изменилось. И сегодня наиболее точные измерения этой важной фундаментальной постоянной получают посредством определения изменения периода колебаний крутильных весов при приближении взаимно притягивающихся сферических масс. Средняя квадратичная погрешность измерения, или относительная точность измерения, достигает 0,06%. Такая малая точность обусловлена непреодолимыми трудностями, встающими на пути экспериментального исследования этой самой малоизученной силы природы.
Правда, в 1982 году сделана еще одна попытка уточнения гравитационной постоянной, входящей в закон тяготения Ньютона. Сотрудники Национального бюро стандартов США предложили более точную величину постоянной тяготения — уже с четырьмя знаками после запятой: (6,6726+0,0005).
О точности магнитных фундаментальных постоянных
Основные характеристики магнитного поля — напряженность и магнитная индукция — связаны между собой через магнит-ную постоянную. Последняя, единственная в своем роде среди всех фундаментальных физических констант, считается абсолютно точной и не вызывает сомнения. Объясняется это очень просто: магнитная постоянная — величина, не поддающаяся прямому экспериментальному измерению. Она получена расчетным путем и содержит бесчисленное число знаков после запятой— 1,2566... Г/м.
Из известных науке фундаментальных физических констант самую большую группу составляют те, которые характеризуют магнитные свойства материального мира. Только в законах микромира используются такие магнитные фундаментальные константы, как магнетон Бора, ядерный магнетон, магнитный момент электрона, магнитный момент мюона, квант магнитного потока, g факторы свободного электрона, позитрона и мюона, гидромагнитное отношение протона и некоторые другие. С развитием физических методов исследования точность экспериментальных измерений всех этих величин значительно возросла. Только за последнее десятилетие погрешность удалось сократить в среднем на два-три порядка.
Вот, к примеру, какая ситуация сложилась в современной физике при экспериментальном измерении магнитного момента электрона. В конце 40-х годов Г. Фоли и Р. Каш установили это значение с наивысшей по тем временам точностью 2,410. Затем последовала серия полученных рекордных измерений: физики устроили буквально состязание за более точное определение истинной величины магнитного момента электрона. В последние годы ряд физических исследований был направлен на уточнение уже 8-го знака после запятой. На сегодняшний день экспериментально эту важную магнитную постоянную с наибольшей точностью (4 х 10-9) измерила группа исследователей во главе с Г. Демелтом. Чуть позже Т. Киносита из Корнеллского университета США расчетным путем поправил степень точности этого измерения своих коллег до значения 4,5 х 10-9.
А самые точные измерения в физике элементарных частиц сделаны при определении истинной величины g-фактора электрона. Благодаря проведенным тонким физическим экспериментам точность измерения этой фундаментальной постоянной доведена до небывалой величины с определением 12-го знака после запятой. Причем при определении g-фактора электрона достигнуто самое лучшее в мире физических величин совпадение, почти идеальное, экспериментальных и расчетных данных.