引力常量(引力常量的值是多少)

1687年，牛顿的万有引力定律在其著作《自然哲学的数学原理》中提出。牛顿万有引力定律指出，使一个苹果落地的力与保持行星沿椭圆轨道运动的力在本质上是一致的，而这种力在我们的生活中无处不在，小到看不见的基本粒子，大到宇宙物体。这就是“万有引力”。

牛顿虽然发现了万有引力定律，但他一生都没有测出万有引力常数G是多少。按说，这个常数可以通过测量两个物体的质量，测量两个物体之间的距离，测量物体之间的引力，代入万有引力定律来测得。但由于一般物体的质量太小，它们之间的引力无法测量，而天体的质量太大，无法测量质量。

继牛顿之后，另一位极客科学家卡文迪什想测量地球的重量，但必须知道重力常数才能计算。

这是物理学史上经典的卡文迪许扭曲尺度实验。他用两个大铅球使它们接近两个小球。从悬挂球的线的扭转角度，测量球之间的相互吸引力。根据万有引力定律，可以得到常数g。根据卡文迪许的多次实验，估算出地球的平均密度是水的5.481倍(21世纪的数值为5.517，误差约为0.%)。

后人根据他的实验结果整理出G=3*g/4πRp，确定引力常数为6.754×10-11n·m/kg。

但这并不是万有引力最精确的值，因为万有引力常数(G)是一个与理论物理、天体物理、地球物理和计量学密切相关的基本物理常数。

它的精确测量对于检验牛顿万有引力定律和研究引力相互作用的本质具有重要意义。

在当代物理体系中，物理学家在统一四种基本相互作用(强、弱、电磁和引力)的过程中，提出了许多新的引力理论。正如某些理论所预言的:G的值不是常数，可能随空或时间而变化；牛顿反平方定律在近距离被打破。

作为人类已知的第一个基本常数，万有引力常数的测量精度是目前所有基本常数中最差的。以前国际上不同实验组对G值的测量精度是10-5，它们之间的重合度也只达到10-4的水平，因为很多与精度问题相关的基础科学问题至今无法解决。

G精度的提高有助于鉴定理论模型的正确性，促进引力理论的发展，使人们对引力的本质有更深刻的认识。

2018年8月30日，国际顶级学术期刊《自然》(Nature)以长文形式在线发表了罗俊院士团队在我所重心领域的最新研究进展:利用两种独立方法测量重力常数。该研究成果是目前世界上最高精度的引力常数测量值。

罗俊g值分别为6.×10-11n·m/kg和6.×10-11n·m/kg，相对标准不确定度分别为11.64和11.61 ppm(百万分率)。

罗俊花了30年才在洞穴里得到这个数值。1983年10月，华中理工大学(现华中科技大学)开始筹建重力实验中心。因为重力实验需要高温、隔振、电磁屏蔽，所以最后建在了于家山人防洞里。

当时，物理学家陈应天教授的研究生罗俊参加了该中心的筹备和研究。自1986年以来，除了吃饭和睡觉，罗俊几乎所有的时间都呆在山洞里。多年不见阳光，加上洞内黑暗潮湿，罗俊掉了一大半头发，干脆剃了个光头；1992年，罗俊的左脸出现了一片片白色斑块，直到1996年才痊愈。

1998年，罗俊获得了105ppm相对精度的G测量结果。2009年，罗俊团队将G的测量精度提高到了26ppm。这是世界上精度优于50ppm的7个结果之一，也是扭秤周期法测得的精度最高的G值。2018年，罗俊的团队将G的测量精度提高到了11ppm。余家山人防洞也被外国专家称为“世界的重心”。

罗俊30年来测得的引力常数不仅推动了世界物理学的发展，也为提升我国在基础物理领域的话语权，为物理学界确定高精度的引力常数G推荐值做出了实质性贡献。

他用两种独立的方法测量引力常数——扭秤周期法和扭秤角加速度反馈法。并自主研发了与两种方法相关的装置设计和高精度仪器，其中多项在地球重力场测量和地质勘探中发挥了重要作用。比如我们团队研发的精密扭秤技术，已经成功应用于卫星微推力器的微推力标定，空之间惯性敏感器的地面标定等。这些仪器将为空--“秦天计划”之间精密重力测量和引力波探测的国家重要科技基础设施的成功实施奠定良好的基础。

正如国外所评论的:“G值的测量不是一劳永逸的。它需要科学家来保持新鲜，但G值的测量极其困难。通过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支执着而热情的队伍而骄傲！"