牛頓未解之謎被破:中國科學家算出最精確的結果

如同愛因斯坦,牛頓不僅是全球所有經歷過學生時代都耳熟能響的一位科學家,同時也是物理學真正意義上的巨人。而在牛頓的所有發現中,萬有引力定律更是奠定了人類認識物理世界的基礎,其中G作為萬有引力常數同樣被全球各地的中學生所熟知。


牛頓未解之謎被破:中國科學家算出最精確的結果


當牛頓、愛因斯坦和霍金聚首

不過,就算牛頓其實也不太清楚一個問題,那就是G值到底是多少。而實際上,在牛頓死後300多年科學家一直在致力於讓G值變得更加精確,但就在最近,中國科學家直接讓G值得精確度有了突飛猛進的進步。


牛頓未解之謎被破:中國科學家算出最精確的結果


根據報道, 就在8月30日凌晨,《自然》雜誌發表了華中科技大學羅俊團隊測量萬有引力常數的研究,測出了截至目前最精確的G值。

1798年,一位名叫卡文迪許的英國科學家,為了測量地球的密度,設計出一個巧妙的扭秤實驗。 他製作了一個輕便而結實的T形框架,並把這個框架倒掛在一根細絲上。 根據T形架扭轉的角度,就能測出受力的大小。


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總而言之,雖然他沒能在當時測出G值,但是後世的科學家卻利用這個設計計算出了第一個萬有引力常數:6.67×10-11N·m2/kg。

而回到2018年,華中科技大學羅俊團隊不斷地對完全自制的扭秤系統進行改良和優化設計,最終得出目前為止最精確的G值。根據介紹,光是為了得到一個實驗球體,團隊成員就手工研磨了近半年時間,最後讓這個球的圓度好於0.3微米。


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當然回報也是值得的,《自然》雜誌不僅刊文發表了這個研究,更重要的是他們還評價這項實驗可謂「精確測量領域卓越工藝的典範」。不過作為團隊的領頭人,羅俊教授依然對於這個結果不是非常滿意,他認為距離人類真正得到一個萬有引力常數G的真值還有一段距離,這需要國際各個小組的實驗精度都得到提高。


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