“中国科学家罗俊院士团队测出万有引力常数G最精确值”

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经济日报-新闻网北京8月30日(记者柳洁通讯员王潇潇)引力是自然界四种基本相互作用之一，引力相互作用极其微弱，无法屏蔽。 因为该万有引力常数g是最难测量的物理常数之一。 多年来，各国科学家一直在努力对这个常数进行准确的测量。

年8月30日，权威杂志《nature》公布了中科院院士罗俊团队最新的g测量结果，该团队经过30年的艰苦测量到了目前常数g的最准确值。

牛顿的引力定律指出，让苹果落地的力和让行星沿着椭圆轨道运动的力的本质是一致的。 这个力量在我们生活中无处不在，小到看不见的基本粒子，宇宙天体，这就是“万有引力”。 要计算物体间的万有引力，需要知道引力常数g的大小，但很遗憾，目前还不知道g的正确值。 万有引力常数g的精确测量不仅有计量学上的意义，而且对检验牛顿的万有引力定律，深入研究引力相互作用的规律有着重要的作用。

重力常数g是人类认知的最初基本常数，但g值的测量精度是目前基本常数中最差的，因为以往国际上不同实验组的g值测量精度仅为10-5，相互匹配度仅为10-4的水平，精度问题较多相关的基础科学课题至今还没有。 此次罗俊团队采用两种不同的方法测量g，精度均达到国际最高水平，吻合程度接近10-5的水平，这将为提高我国在基础物理学行业的话语权，为物理学界揭示高精度引力常数g的推荐值做出实质性贡献。

罗俊团队从1999年代开始使用扭秤技术精确测量万有引力常数g，经过10多年的努力于1999年获得了第一个g值，被之后的历史性国际科技数据委员会( codata )采用。 科学探索的步伐并没有就此停止。 该小组对实验方案进行了一系列优化，对各误差进行了更深入的研究，经过10年后于2009年公布了新的结果，相对精度达到26ppm。 结果，利用当时的扭秤周期法得到的最高精度的g值在之后的日历期codata中也被收录为hust-09而命名。 目前，又经过10年的沉淀，罗俊团队再次惊奇地发现，用两种不同的方法测量g，呈现出目前国际上最高精度的g值，相对不确定度优于12ppm，实现了国际顶级的赶超。 罗俊团队所在的重力中心只有30多年，从无到有，从有到强，逐渐走向世界前沿，被国际同行誉为“世界重力中心”。

在学术界，g值的测量原理已经十分确定，但测量过程非常复杂。 一种测量方法常常包含近100项的误差。 在这次实验中，为了提高测量结果的可靠性，实验小组分别采用了秤周期法和秤角加速度反馈法两种独立的方法。 这两种实验方法虽然不再新颖，但两种方法相关的装置设计和许多技术细节必须由团队成员自己探索，自主开发。 在这一过程中开发出了高精细端的仪器设备，其中许多仪器已经在地球重力场测量、地质勘探等方面发挥了重要的意义。 团队迅速发展的精密扭秤技术已经应用于卫星微推进器的微推力标定、空间惯性传感器的地面标定等方面，这些仪器在精密重力测量国家重大科技基础设施和空间引力波探测——“天琴计划”中进展顺利。

论文的通信者之一、团队核心成员华中科技大学重力中心杨山清教授感慨地说:自20世纪80年代罗老师开始进行万有引力常数g的精确测量实验研究以来，他将其视为一生的事业，几十年来一直在洞穴实验室工作。 罗老师不仅为我们提供了方向的指导，也树立了榜样，对于实验中的各个重要阶段他积极带领小组成员一起解体、讨论，并指导大家进行实验。 理论和实践能力兼备的优秀人才在这个过程中成长起来。 g是一项困难而繁琐的工作，要想有一个结果往往需要几十年的摸索，当大家都想放弃的时候，罗老师总是能很快给予鼓励。 因此，队员们的心也拼命了，发誓要攻击这个实验！

“g值的测量不是一劳永逸，而是科学家持续需要“保鲜”，但其测量非常困难，罗俊团队通过30年的努力，贡献出了目前世界上最准确的g值。 中国应该为拥有这样一支能够时刻保持热情的队伍而自豪。”美国国家标准技术研究所联合的研究所jila实验室前主席、美国总统科学技术奖获得者james e. faller教授这样评价了这次罗俊团队的成绩。

(责任:张雪)