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今日中国科学家测出最精确万有引力常数测量仪器

发布时间:2021-07-17 06:41:25 阅读: 来源:蔬菜清洗机厂家

中国科学家测出最精确万有引力常数 测量仪器可用于“天琴计划”

北京时间8月30日凌晨,《自然》杂志刊发了中国科学院院士罗俊团队最新测g结果,该团队历经并将选定的砝码套在锤杆上30年艰辛测出了截至目前国际上最高精度的g值,吻合程度接近10的负5次方的水平。这一结果为确定高精度引力常数推荐值做出实质性贡献,将有利于提升我国在基础物理学领域的话语权,也为我国开展空间引力波探测计划提供了更好的基础支撑。

许鲁南:

1687年 牛顿发现了万有引力定律

就是我手上大家都熟知的这个公式

定律认为 大到宇宙天体

小到看不见的粒子

任何物体之间都像苹果和地球之间(一样)

具有相互吸引力

定律虽好 但想要派的上实际用场

得要求出这个g值的准确精度

而为了这个g值中国的科学家们一直在努力

万有引力常数g是人类历史上引入的第一个基本物理常数,200多年来,人们共测量出了200多个g值,但g的测量精度仍是所有物理学常数中最差的。

中山大学特聘副研究员 薛超:

罗院士上世纪八十年代开始

来进行万有引力常数g的测量

我们这个值是6.67几几几

这个值已经精确到小数点后第四位

在此之前 国际科学技术数据委员会

他们公布的结果是

小数点后的第四位是不确定的

实验机型号和功能有关薛超,中山大学特聘副研究员,罗俊团队核心成员、论文的共同第一作c、微机控制的在电脑中1切的数据归零者。他告诉我们,为了增加测量结果的可靠性,实验团队同时使用了两种独立方法 扭秤周期法和扭秤角加速木塑生产配方解读度反馈法 测量万有引力常数g值,两种方法测量结果的相对差别约为0.0045%。

中山大学特聘副研究员 薛超:

就这么一个原理公式

我们怎么知道这个值是多少呢

我们需要知道每个物体的质量

我们还要知道两个物体之间的距离

同时我们用一种方法

测出两个物体之间的相互吸引力

再把式子的这一块除过来

两个实验的装置几乎是一样的

它们的核心不同是

将对力的测量转化成不同的测量量

一个转化成对时间的测量

一个转化成对角加速度的测量

据专家介绍,g值的测量原理早已十分明确,但测量过程却异常繁琐、复杂。在一种测量方法中,往往包含近百项的误差需要评估。这两种实验方法虽已不再新奇,但与两种方法相关的装置设计及诸多技术细节均需团队成员自己摸索、自主研制完成。

中山大并且由于无需再设计结构学特聘副研究员 薛超:

我们在买来这个球的时候

其实球表面最高和最低的地方差得非常小

只有5微米

头发丝的20到40分之一

非常小 依然满足不了我们的要求

大半年的时间

专门把这个球磨得非常非常圆

最高和最低的差别

大约300分之一的头发丝的直径

目前,团队开发的精密扭秤技术已经成功应用在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,这些仪器将为精密重力测量国家重大科技基础设施以及空间引力波探测 天琴计划 的顺利实施奠定良好的基础。

中山大学特聘副研究员 薛超:

整个科学界认为

我们这个值是真实可信的

于是他们同意我们这篇文章的发表

现在我们把精度做到了国际最高水平

这样我们至2020年对星球的质量

有了非常好的了解

我们对地球内部的一些结构构造

一些结构性的问题

就能更加深刻的了解

珠海台许鲁南报道。

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