Keine Unsicherheit für Standard-Erdbeschleunigung?

Neulich fragte ich nach der Unsicherheit des Lichts , und dieses Problem veranlasste mich, mich mit anderen physikalischen Konstanten zu befassen und zu verstehen, warum andere Konstanten keine Unsicherheit haben.

Eine dieser Konstanten ist die Standard-Gravitationsbeschleunigung, die die Beschleunigung aufgrund der Schwerkraft der Erde ist ( ≈ 9.8 M / S 2 ) ... was auch eine physikalische Größe ist, für die ich leicht viele Gründe vorschlagen könnte, warum sie Unsicherheiten haben sollte, wie zum Beispiel:

  • Das Messgerät selbst hat Unsicherheit,
  • Der Radius der Erde ist überall unterschiedlich

Warum nicht G Unsicherheit haben?

Ich möchte darauf hinweisen, dass es andere Konstanten ohne Unsicherheit gibt (wie die Permittivität des freien Raums), die ich nicht verstehe. Gibt es keine kollektive Referenz, um diese Konventionen zu erklären?

BEARBEITEN:

Vielleicht war ich nicht klar. Überprüfen Sie die neueste Überprüfung von Physical Review D , und Sie werden sehen, dass die Unsicherheit auf Seite 108 mit Null angegeben ist. Und auch von CODATA NIST :

Antworten (3)

Die typische Gravitationsbeschleunigung auf der Erdoberfläche, G ≈ 9.8 M / S 2 , hat Unsicherheit. Das ist einer der Gründe, warum die ≈ Symbol verwendet wird.

Das Gravitationsfeld der Erde variiert stark aufgrund von Ozeanen, der Dicke der Kruste, Bergen, ungleichmäßiger Dichte in der Kruste und dem Mantel usw.

Für das Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) wurde ein Satellitenpaar gestartet und basierend auf diesen Daten wurde eine Karte erstellt, die die Variation zeigt:Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Aus Wikipedia:

Die scheinbare Schwerkraft auf der Erdoberfläche variiert um etwa 0,7 % , aus 9,7639 M / S 2 auf dem Berg Nevado Huascarán in Peru an 9,8337 M / S 2 an der Oberfläche des Arktischen Ozeans.

Wie andere bereits erwähnt haben, ist die Konstante der Gravitationsbeschleunigung, G 0 das ist genau so definiert 9.80665 M / S 2 wird zur Normierung von Gewichten wie dem Pfund gegen Masseneinheiten wie dem Kilogramm verwendet.

Ich sollte erwähnen, dass das Wort „Unsicherheit“ oft für Dinge verwendet wird, die konstant sind, aber nicht mit unendlicher Genauigkeit gemessen werden können. Seit G variiert, Sie sehen nicht viel Erwähnung der Unsicherheit von G sondern die Variation von G . GRACE zeigt auch G an einem bestimmten Ort variiert im Laufe der Zeit.
Das Lesen über die Schwerkraft der Erde führt Sie auf mehrere unintuitive Wendungen. Diese Antwort gibt den korrekten Mechanismus, Inhomogenität, für den Großteil der Variation an G . Dies stand jedoch nicht einmal auf der Liste der Erwartungen des OP. Es ist auch überraschend, dass die Schwerkraft mit der Tiefe zunimmt , während das einfache Modell vorhersagt, dass sie abnehmen sollte . Der Grund ist auch hier wieder Inhomogenität. Aber hey, wenn Sie den mathematischen Rahmen abarbeiten, wären wir wahrscheinlich selbst eine "Regolith-Anomalie".
@AlanSE Es ist auch erstaunlich zu sehen, dass die Konvektion im Mantel die Gravitationsbeschleunigung an einem Ort im Laufe der Zeit tatsächlich verändert. Naive Annahmen würden darauf hindeuten, dass der Mantel für eine bestimmte Tiefe weitgehend einheitlich in Wärme, Dichte und Material ist.

Sie betrachten tatsächlich die " Standard-Erdbeschleunigung ", G , was nicht dasselbe ist wie die tatsächliche Erdbeschleunigung. Diese Konstante G wird verwendet, um eine konsistente Definition bestimmter Krafteinheiten bereitzustellen, z. B. die Pfundkraft (lbf), sodass es sich um eine definierte Konstante und nicht um eine Messung handeln muss. G wurde (aus offensichtlichen Gründen) so gewählt, dass es nahe an der Erdbeschleunigung liegt, aber ansonsten hat es nichts mit der tatsächlichen Stärke des Gravitationsfeldes der Erde zu tun.

Insbesondere, G spiegelt nicht die aktuellsten Messungen der Stärke der Schwerkraft der Erde wider. Lassen Sie sich nicht von seinem Erscheinen im PDG Review (Ihr PRD-Referenz) täuschen: Diese Zahl ist seit Jahrzehnten gleich. Wenn Sie zurückgehen und es in früheren Versionen der Überprüfung überprüfen, finden Sie denselben Wert.

Die zitierte Tabelle gibt die Definition einer Einheit an, die als Standardbeschleunigung der Erdbeschleunigung bezeichnet wird. Es kommt vor, dass die Erdbeschleunigung an verschiedenen Orten der Erde in diesen Einheiten gemessen nahe bei 1 liegt, aber das ändert nichts an der Genauigkeit der Definition.

Analog. Ein Fuß ist genau 12 Zoll lang, trotz der unterschiedlichen Größe verschiedener menschlicher Füße in der Bevölkerung ...

Keine Unsicherheit für Standard-Erdbeschleunigung?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v