最基础却最难测的常数!为什么人类到现在还测不准“G”?
中国物理学会期刊网
2026-07-14 09:30
文章摘要
本文探讨了万有引力常数G的测量历史、方法及重要性。背景方面,G作为物理学中最基础但最不精确的常数,自牛顿在1687年提出万有引力定律以来,便成为科学家们持续挑战的难题,其值难以通过理论直接计算。研究目的旨在通过实验手段精确测定G,以标定宇宙中所有质量和引力结构的尺度,从而加深对引力本质的理解。结论指出,尽管从1798年卡文迪许的扭秤实验到现代利用扭摆周期法、角加速度法等先进技术,测量精度已大幅提升,如2018年华中科技大学团队测得G在6.674184×10⁻¹¹与6.674484×10⁻¹¹之间,2026年美国国家标准局将不确定度降至十万分之5.7,但不同实验间仍存在微小偏差,其来源尚不明确。精确测定G对微观至宇观尺度的物理学研究至关重要,若存在偏差,将影响恒星轨道计算、星际旅行及行星天气预报的准确性,甚至可能揭示引力的本质和新物理学。
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