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人民日报武汉8月30日电-《自然》杂志公布了中国科学家罗俊及其团队测量重力的最新结果。该小组使用了两种不同的方法来测量G,精确度达到了世界上最好的水平,符合度接近10的负5次方。这一结果为高精度重力常数推荐值的确定做出了实质性贡献,将有助于提高我国在基础物理领域的话语权,为我国制定空引力波探测计划提供更好的基础支持。

中国科学家花了30年时间来测量目前最精确的重力常数G

杨是团队的核心成员,也是华中科技大学重力中心的教授,他说重力常数G是计算物体间万有引力的关键。然而,目前我们还不知道G的确切值,这使得许多与之相关的基本科学问题无法解决。精确测量G值不仅具有计量意义,而且对于检验牛顿万有引力定律和深入研究引力相互作用定律也具有重要意义。它对地震、地质资源调查、导弹轨道设计、潜艇导航性能改善等国防和军事领域的自然环境监测具有重要的战略意义。

中国科学家花了30年时间来测量目前最精确的重力常数G

杨山青表示,在学术界,G值的测量原理早已非常明确,但测量过程极其复杂,往往需要几十年的探索才能得出结果。在一种测量方法中,需要评估近100项误差。过去,G值测量的相对精度接近10到负5次方,但它们之间的符合度仅达到10到负4次方。由于精度问题,许多与之相关的基础科学问题至今尚未解决。为了提高测量结果的可靠性,罗俊团队在实验中使用了两种独立的方法:扭转平衡周期法和扭转平衡角加速度反馈法。虽然这两种实验方法不再新颖,但是设备设计和许多与这两种方法相关的技术细节需要由团队成员独立开发和完成。

中国科学家花了30年时间来测量目前最精确的重力常数G

值得注意的是,罗俊团队在研究过程中开发了一批高精度仪器设备,其中许多在地球重力场测量和地质勘探中发挥了重要作用。例如,该小组开发的精密扭转平衡技术已成功应用于卫星微推进器的微推力校准。这些仪器还为成功实施“秦天计划”奠定了良好的基础,该计划是对该国主要科技基础设施的精密重力测量和0+之间的引力波探测。

中国科学家花了30年时间来测量目前最精确的重力常数G

“G值的测量不是一劳永逸的。科学家需要保持它的新鲜。然而,G值的测量极其困难。经过30年的努力,罗俊团队贡献了世界上最精确的G值。中国应该为拥有这样一个能够坚持不懈并永远保持热情的团队而感到自豪!”美国国家标准与技术研究所联合研究所JILA实验室前主席、美国总统科学技术奖获得者詹姆斯·法拉教授对罗俊团队取得的成就发表了评论。(记者程元洲)

中国科学家花了30年时间来测量目前最精确的重力常数G

《人民日报》(2018年8月31日,第12版)

来源:联合新闻网

标题:中国科学家花了30年时间来测量目前最精确的重力常数G

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