Pregunta:
¿Cuál es la medición física más precisa jamás realizada?
Cort Ammon
2019-08-16 08:53:59 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Obviamente, algunas cosas, como la velocidad de la luz en el vacío, se definen como un valor preciso.Recientemente se definió que el kilogramo tenía un valor específico al fijar la constante de Plank en $ 6.62607015 \ cdot 10 ^ {- 34} \ frac {m ^ 2 kg} {s} $ .

En particular, en el caso de este último, postergamos la definición de este valor hasta que los dos enfoques en competencia para medir el kilogramo coincidieran entre sí dentro de los límites de error de sus respectivas mediciones.

Lo que me lleva a preguntarme cuál es el valor medido (no definido) con mayor precisión que ha medido la comunidad científica.Estoy pensando en términos de error relativo (incertidumbre / valor).Antes de definirlo, la constante de Plank se midió con un error relativo de $ 10 ^ -9 $ .¿Hemos medido algo con un error relativo menor?

[Discusión sobre esta pregunta en meta] (https://physics.meta.stackexchange.com/questions/11406/why-was-this-question-considered-big-list).
Seven respuestas:
Dvij D.C.
2019-08-16 09:13:09 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Con la fama de ser una de las proposiciones verificadas con mayor precisión en física, se verificó que la relación entre la masa gravitacional y la inercial era la unidad dentro de $ 1 $ en $ 10 ^ {15} $ por el satélite MICROSCOPE en $ 2017 $ .La mejor precisión anterior fue $ 5 \ times10 ^ {- 14} $ , obtenida por Baessler, et al.en $ 1999 $ .

Referencias:

  1. https://en.wikipedia.org/wiki/MICROSCOPE_(satelital)
  2. https://en.wikipedia.org/wiki/Equivalence_principle#Tests_of_the_weak_equivalence_principle
G. Smith
2019-08-16 10:01:39 UTC
view on stackexchange narkive permalink

El momento magnético del electrón se ha medido en unas pocas partes en $ 10 ^ {13} $ .( Fuente) Esto proporciona una prueba exquisita de electrodinámica cuántica, y el cálculo de los diagramas de Feynman relevantes ha sido un esfuerzo hercúleo durante décadas.

Tenga en cuenta que las pruebas más precisas citadas en otras respuestas son básicamente resultados nulos: no hay diferencia entre la masa gravitacional y la inercial;no hay diferencia en la magnitud de la carga entre el protón y el electrón;sin masa de fotones.Entonces creo que el momento magnético del electrón es la medida más precisa que no es nula y, por lo tanto, es "interesante".

Sí, esa es la respuesta que estaba buscando, pero de alguna manera solo encontré $ \ alpha $.
Si bien no voy a cambiar la pregunta para invalidar las respuestas, su nota es buena y la editaría si tuviera la oportunidad.Si bien esos resultados nulos son realmente interesantes, tengo la sensación intuitiva de que es más fácil medirlos con una precisión arbitrariamente alta.Sin embargo, es interesante ver cómo pocos órdenes de magnitud separan este resultado de algunas de las pruebas de equivalencia enumeradas en otras respuestas.
Para mayor claridad, ** esta no es la medición más exacta o precisa conocida **, y el hecho de que @CortAmmon haya aceptado esta respuesta (cuando se informan incertidumbres más estrictas en otras respuestas) es un buen ejemplo de por qué este hilo es problemático.Sin embargo, si se trata de resultados "no nulos", [este artículo] (https://arxiv.org/abs/1407.0164) presenta una medición con una precisión considerablemente mayor que la de esta respuesta (pero no voy apara tomar la táctica (bastante arrogante) que otros aquí han tomado al afirmar que lo primero que encontré es "* el *" experimento más preciso).
knzhou
2019-08-16 09:31:19 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Algunos candidatos más:

  • La resistencia de Hall cuantificada es un gran y sorprendente ejemplo, ya que es una propiedad emergente de sistemas bastante complicados y "sucios". Como se indica aquí (2013), se puede medir la resistencia de una parte en $ 3 \ times 10 ^ {10} $ . Por esta razón, este efecto ahora se usa para definir Ohm.
  • Las pruebas del principio de equivalencia que utilizan balances de torsión alcanzaron precisiones de aproximadamente una parte en $ 10 ^ {11} $ en $ 1964 $ , consulte aquí. Otra respuesta existente da un resultado más preciso de un experimento más moderno. Se puede pensar en ellos como verificar la igualdad de la masa gravitacional e inercial, o como poner límites a la fuerza de las quintas fuerzas de largo alcance.
  • Se sigue la neutralidad eléctrica de la materia a granel porque el electrón y el protón tienen cargas exactamente opuestas. Al tratar la carga del electrón como dada, las pruebas de neutralidad miden efectivamente la carga del protón, con un experimento que alcanza una sensibilidad de una parte en $ 10 ^ { 21} $ en $ 1973 $ . Los argumentos de la cosmología se pueden utilizar para establecer límites mucho más amplios, aunque requieren más suposiciones.
¿Puede sugerirme alguna referencia en la que pueda buscar cómo se pueden interpretar las pruebas del principio de equivalencia como poner límites a una quinta fuerza de largo alcance?
Otro ejemplo: la distancia Tierra-Luna medida con láser.Distancia de unos 3e10 cm, medida con unos pocos cm de precisión, creo.Debería investigar más para estar seguro.
Neutralidad eléctrica de la materia a granel: eso solo demuestra la igualdad de las cargas si el número de electrones y protones en la materia a granel es el mismo, pero si la carga del electrón fuera 1,1 veces mayor que la del protón, esperaría que la materia a granel tuvieraaproximadamente un 10% más de electrones y seguir siendo neutro.
Actualización: el ohmio ahora se define en términos de carga elemental
@gen-z No particularmente; en la práctica metrológica real, es bastante más exacto decir que el culombio se define en términos de ohmios.
ZeroTheHero
2019-08-16 09:01:17 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Un buen candidato es la medición de la constante de estructura fina $ \ alpha $ . Este artículo de la wiki sobre pruebas de precisión de QED establece que:

El acuerdo encontrado de esta manera es dentro de diez partes en mil millones ( $ 10 ^ {- 8} $ ), basado en la comparación del dipolo magnético anómalo de electronesmomento y la constante de Rydberg de las mediciones de retroceso del átomo ...

También hay un límite superior en la masa del fotón, que está en el rango de $ 10 ^ {- 27} eV / c ^ 2$ , aunque es un límite superior en lugar de una medida, ya que el valor esperado es $ 0 $ .

Se verificó que la relación entre la masa gravitacional y la inercial era la unidad dentro de $ 1 $ en $ 10 ^ {15} $ en $ 2017 $ por el satélite MICROSCOPE: https://en.wikipedia.org/wiki/MICROSCOPE_(sa satellite)
@DvijMankad esto debería ser una respuesta entonces ...
Creo que podría agregarse como una posible respuesta, pero no estoy seguro de si existen mediciones más precisas en la física de partículas, ¿tal vez algunas mediciones de precisión electrodébiles?
@DvijMankad el suyo es sin duda un candidato ... alguien más puede encontrar una mejor respuesta.
@DvijMankad Creo que la única forma en que una pregunta como esta se puede responder en StackExchange es presentar la mejor respuesta que una persona pueda conocer, y la mejor respuesta será votada.(Y dudo mucho que una buena respuesta sea rechazada solo porque alguien encuentre una mejor respuesta)
@CortAmmon Tiene sentido.¡Hecho!:-)
WittierDinosaur
2019-08-16 17:49:10 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Para responder a la pregunta desde un ángulo diferente, LIGO ha medido ondas gravitacionales varias veces durante los últimos años.Para hacerlo, tienen que observar una distorsión en un brazo de 4 km, en el orden de $ 10 ^ {- 18} $ m.En otras palabras, tiene que detectar una imprecisión fraccionaria en su longitud de ~ $ 2.5 * 10 ^ {- 23} $ .Eso es bastante exacto.

LIGO es [extremadamente sensible, pero bastante inexacto] (https://physics.stackexchange.com/a/236083/107211), su calibración tiene una incertidumbre de un pequeño porcentaje.
¡Gracias por la respuesta!Lo que menciona Bas Swinckles es algo que estaba tratando de evitar al elaborar los criterios de la pregunta.El brazo de 4 km de largo no es lo que realmente mide LIGO, sino que lo que se mide es el número de 10 ^ -18 m.LIGO fue una gran hazaña, pero estaba tratando de evitar mediciones de alta sensibilidad / baja precisión porque siempre podemos llegar a un valor "más alto" comparándolo con algo más grande.
amateurAstro
2019-08-16 20:45:22 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Otra cantidad que es bien conocida es la frecuencia de la línea de 21 cm de división hiperfina del hidrógeno que se ha medido en aproximadamente 13 cifras significativas, 1420405751,7667 ± 0,0009 Hz.A diferencia del momento magnético del electrón, mencionado en otra respuesta, el cálculo de QED para la división hiperfina no es tan preciso.Este cálculo también depende de otras constantes fundamentales, incluida la relación de masa electrón / protón y el momento magnético del protón.que no se conocen con una precisión equivalente.

D Mellinger
2020-07-03 06:54:40 UTC
view on stackexchange narkive permalink

¿No son los relojes los dispositivos más precisos, en términos relativos?Su incertidumbre es de 1 segundo en 33,7 mil millones de años, o mejor que 10 ^ -18. Refs: https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.123.033201 https://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_clock#Accuracy



Esta pregunta y respuesta fue traducida automáticamente del idioma inglés.El contenido original está disponible en stackexchange, a quien agradecemos la licencia cc by-sa 4.0 bajo la que se distribuye.
Loading...