测量大质量物体间引力常数G的新实验方案

介绍了可以测量大质量物体间万有引力常数的一种新的实验方案。首先介绍了新方案总体结构,然后分析了预期的理论观察值,分析表明,新方案中被照物投影在接收屏上将会出现5mm的预期位移。对新方案将会出现的误差进行了分析,并提出了降低误差的方法。

万有引力常数G精确测量实验进展

万有引力常数G是人类历史上引入的第一个基本物理学常数,其在理论物理、天体物理和地球物理等许多领域中扮演着重要角色.两百多年来,人们共测量出了200多个G值,但G的测量精度仍然是所有物理学常数中最差的,这一现象反映了测G工作本身的复杂性和困难性.本文简要概述了G值测量的意义和测G的历史,并结合自2010年以来国际上新出现的三个高精度测G实验介绍这一领域的研究进展,以及华中科技大学引力实验中心测G工作的最新动态.

中国科学家测量最精确万有引力常数G之浅谈

我国科学家测出截止目前为止国际最精确万有引力常数G,成功入选2018年中国科学十大进展,相关成果也被编入高中物理教材,既体现我国的科研实力,也是党中央对教材思政的要求。文章简要介绍万有引力常数G测量历史,罗俊院士团队采用的两种测量方法——扭秤周期法和角加速度反馈方法的实验原理和装置,得到G值分别为6.674184×10^-11 m^3×kg^−1×s^−2和6.674484×10^-11 m^3×kg^−1×s^−2,将G值精确度提高到小数点后第四位,相对精度达到11.6 ppm。

万有引力常数G值的确定

自从牛顿提出万有引力理论以后,科学家们就开始了用实验的方法测定万有引力常数G值的努力.介绍了几个著名的G值测定实验,其中英国物理学家和化学家亨利·卡文迪许的实验具有开创性的重要意义.该项实验设计精巧,具有相当高的精确度,在历史上影响很深,至今对学习者仍有较强的指导作用.

万有引力常数G的精确测量

万有引力常数G是一个与理论物理、天体物理和地球物理等密切相关的物理学基本常数,它的精确测量在引力实验乃至整个实验物理学中占据着特殊地位.尽管两个多世纪以来科学家们为此竭尽全力,但G的测量精度仍然是物理学基本常数中最差的.我们在简要综述万有引力常数G的测量历史的基础上,介绍了目前实验室测量万有引力常数G的现状和国际上在这一领域的研究进展.

引力实验与理论研究新进展

在现有物理学的架构之下,理论物理学家们正在寻找一个合适的理论来涵盖4种基本相互作用,而对于引力基本性质的研究将是其中最关键的问题之一.因此进行引力规律的实验研究对人类认识和利用自然界具有深远的科学意义和社会现实意义,该领域的突破必将极大地丰富人们对宏观和宇观世界的认识.在这种基础物理实验研究过程中不仅需要好的物理思想和巧妙的实验方案,而且也极力追求各种实验技术和测量方法的极限.近年来华中科技大学物理系引力中心在引力实验与理论领域所开展的研究工作,包括万有引力常数G的精确测量、光子静止质量实验检验、亚毫米范围New- ton反平方定律实验检验以及宏观旋转物体等效原理的实验检验等均取得了一些积极进展.

第五种力始末

任何物体都参予引力相互作用,它是物理世界四种基本相互作用之一。标志这种普遍属性的是引力常数G,引力理论常常成为物理学研究的焦点。因而对G的测量与研究引起许多物理学家的兴趣与关注。第五种力的提出,正是从对G的研究和测量而展开的。 1 提出随着广义相对论研究的进展,提出了关于G性质的理论。

精密扭秤实验技术及其应用

作为一种古老而经典的弱力检测工具,扭秤凭借其超高的灵敏度在精密测量领域得到了持续而广泛的应用.本文描述了扭秤的基本工作原理,分析了限制扭秤实验精度的基本因素,在此基础上重点介绍了华中科技大学引力中心实验小组采用扭秤技术在精密测量物理领域的实际应用,如基于扭秤周期法的万有引力常数G的精确测量,基于扭秤双频调制的近距离牛顿反平方定律实验检验,以及基于旋转扭秤调制的光子静止质量实验检验等.