引力常数在变吗

引力常数在变吗

狄拉克的大数假设中要求引力常数G随时间的推移而不断变小。我们知道,引力常数G是代表引力的强弱的,G变小意味着天体间的引力会变弱。在宇宙中,地球绕着太阳转,月球绕着地球转,都是由于引力的缘故。这种转动的轨道半径的大小、转一圈的周期的长短,都与引力的强弱有关。如果引力减弱了,那就意味着每个天体运行的轨道会变大。例如,月球绕地球的轨道半径会增大,运行周期也会变长。如此一来,岂非“天下大乱”?

别急,“常数”顾名思义是定常不变的数。如果常数经常发生变化的话,它就不叫常数而应该叫“变数”了。既然科学家把它叫做“常数”,是因为他们有理由认为它是不变的,即使发生变化那也是很小很小的、近似不变的。根据大数假设给出的G的变化范围在10-10~10-11。这么小的变化,目前在实验室里很难测出,只有在以大尺度时空为背景的天文观测上,才会显示出这种变化的后果来。

1975年,美国海军实验室的范弗兰登宣布,他已发现G正以每年一百亿分之一的变化在减小。他是通过月球围绕地球转动的周期的微小变化而得出这个结论的。这种变化是极为微小的:月球运行周期每年才增长0.0005秒,而月球绕地球的一个周期是2592000秒;月球运行轨道半径每年才增长4厘米,而月球的轨道半径长达30000000000厘米!

还有其他一些精密测定G的变化的实验,这里就不再介绍了。但是,迄今为止还没有充分的实验依据可以证明确实存在着G的微小变化,包括范弗兰登的实验。因为影响月球轨道变化的因素很多,上述月球轨道半径的微小变化,是否可以完全归因于G的变化,是很难下结论的。

因此,我们的问题目前仍然是:1039意味着什么?G是否在发生变化?这些仍然是未解开的宇宙之谜。