百万分之11.6！中国科学家历时30年在山洞中测出最为精准的万有引力常量

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说到万有引力，你可能会觉得是一种十分强的力，因为地球和太阳之间的万有引力拉住了地球没有飞出太阳系。但其实，引力作用十分微弱。比如说，地球的引力还不足以抵消你家里冰箱贴受到的电磁力。引力作用如此微弱，再加上引力无法被屏蔽，因此万有引力常数十分难以精确测量。

最近，中国的华中科技大学和中山大学的研究团队合作，对万有引力常量作出了目前为止最精确的测量。此次测量万有引力常数的精确度达到约百万分之 11.6，，刷新了实验测量万有引力常数的精确度纪录。

这项历时 30 年的研究在 8 月 30 日发表在《自然》（Nature）杂志上。此篇论文也是中国精确测量万有引力常数研究领域在《自然》上发表的首篇论文。

图 | 《自然》杂志刊登中国学者对万有引力常数测量成果（来源：Nature 官网截图）

从上世纪 80 年代就已开始，罗俊院士团队就采用扭秤技术精确测量，历经 10 多年的努力，在 1999 年得到了第一个 G 值，被随后历届的国际科学技术数据..（CODATA）录用。2009 年，团队又发表了新的测量结果，相对精度达到 26 ppm（百万分之一），是当时采用扭秤周期法得到的最高精度的 G 值，也被随后的历届 CODATA 所收录命名为 HUST-09。如今，罗俊团队给出了目前国际上最高精度的 G 值，相对不确定度优于 12 ppm，实现了对国际顶尖水平的赶超。

研究的通讯作者、华中科技大学杨山清教授对 DT 君表示：“获得更高精度的 G 值对很多领域如天体物理、地球物理、计量学等都具有重要意义”。

杨教授介绍道，目前各种天体（如地球）的质量测量精度就受限于 G 值的测量精度，知道 G 值精度越高，就可以得到更高精度的地球质量或其它天体的质量，这毫无疑问会对物理学的发展大有裨益；另外，一些其他物理常数如普朗克时间和普朗克长度等的精度同样受到G值测量精度的限制，而普朗克时间和普朗克长度对于天体物理和粒子物理领域均非常重要。最后，高精度的 G 值也会帮助我们弄清关于 G 可能随时间变化以及 G 是否是常数等相关的理论问题。