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万有引力定律公式中的万有引力常数G值由谁测出？

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发布时间：2016-12-08加入收藏来源：互联网点击：

万有引力定律公式中的万有引力常数G值由谁测出？

回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

万有引力常数是个客观存在，所有科学家都可以想办法测量。中国科学家刚刚在这方面打破了世界纪录，测量获得了迄今最精确的万有引力常数。

华中科技大学的罗俊等人在新一期英国《自然》杂志上发表了相关论文，《自然》还专门就这篇论文发表了社论和新闻评论文章，称赞这次破纪录的测量成果。

众所周知，万有引力与其他几种基本作用力比起来很微弱，万有引力常数也是个很小的数字。两个1千克的物体相距1米时，彼此之间的万有引力只相当于几个细胞的重量。因此，万有引力通常是在巨大的天体之间发挥作用，但我们测量天体的质量又很难搞精确。所以对万有引力常数的精确测量一直是个难题。

牛顿本人当年只是提出了万有引力公式，后来是卡文迪许想出了一个扭称实验，据此第一次推算出的万有引力常数值是6.67乘以10的负11次方，单位是 N·m2/kg2，。扭称实验的具体原理就不在这里介绍了，感兴趣的读者复习一下中学物理课本就行。这次中国科学家的测量方法也是在扭称实验基础上发展出来的，论文中的实验示意图如下：

他们通过上面两种方法，得到了两个万有引力常数的值，分别是6.674184 和6.674484 乘以10的负11次方，比原来精确多了。之所以有两个结果，是因为不同方法给出的值不一样，目前全球科学界也没有一个号称是绝对准确的方法。

在全球科学家测量万有引力常数的竞赛中，中国科学家本次测量结果的不确定性是最小的。之前最小的不确定性是百万分之13.7，而本次测量的不确定性是百万分之11.6。所以，这被认为是目前最精确的万有引力常数值。

这张图是《自然》制作的一张万有引力常数测量值示意图，最上面的两个方块，就是本次测量结果。每次测量结果的横线代表不确定性，可以看出这次测量的不确定性最小。中间那条在6.674左边的竖线，是目前国际组织Committee on Data for Science and Technology认可的数值，但不是说它就是最准确的数值，因为阴影部分是它的不确定性，你看相当大了。

从这张图可以看出，各国科学家测量的万有引力常数之间有较大的差异。研究人员认为，导致这种差异的一个可能性是，也许还有某种我们未知的物理因素，从根本上影响了获取精确的万有引力常数值的努力。

难道说像科幻小说《三体》那样，有外星人派来的智子在那里捣乱？万有引力常数是帮助人类认识宇宙的一个基本常数，希望科学家能继续努力，早日把它彻底搞定。

回答于 2019-09-11 08:43:50

万有引力常数是牛顿先提出的，但未给出具体值。其首次测定值由卡文迪许在牛顿死后的71年（1798年）通过扭秤实验给出，为6.754*10^-11。最新的数值由CODATA在2014年推荐，6.67408*10^-11。其精度提高不大，可见测定难度之大。