引力常数之谜：10年测量揭开了更深的困惑！

物理学中最难以捉摸的数字变得更加神秘了。近日发表在《Metrologia》（计量学）杂志的一项新研究得出了此结论。

长达10年、旨在测定万有引力常数“大G”的努力（注：大G是宇宙普适常数，区别于描述地球表面重力加速度的小g），在希望与不安中达到了高潮。当美国国家标准与技术研究所的物理学家斯蒂芬·施拉明格终于要打开那个藏着最终数字的信封时，他犹豫了。这个隐藏的数字，将揭示他10年实验的结局。

引力控制着一切——从让人站在地面，到行星保持轨道，乃至塑造星系。然而，尽管至关重要，大G却极难精确测量。自牛顿提出万有引力定律约一个世纪后，科学家们已为此努力超过225年。时至今日，大G仍是四种基本力中测定最不精确的一个，与电磁力、强核力和弱核力形成鲜明对比。

挑战之一在于引力比其他力弱得多——一枚针头大小的磁铁就能提起回形针，产生的力超过地球引力。实验室中，研究人员必须测量微小质量物体之间极其微弱的吸引力，这些质量比地球小约5000万亿倍。现代实验虽灵敏度极高，但最近测得的G值却并不一致。差异虽仅约万分之一，却无法用正常实验误差解释。这引发了一个令人不安的问题——是看不见的失误，还是我们对引力的理解存在更深层的问题？

为探究此谜，施拉明格团队复制了2007年法国国际度量衡局的一项精密实验。为避免偏见，他采取非常规步骤：让同事从数据中减去一个秘密数值，直到最后打开信封前，施拉明格都不知道真实结果。2024年7月11日，他在科罗拉多州举行的会议上终于打开信封，却感到信心逐渐消退——数字比预期更大，意味着他的结果与法国实验不符。

经过两年多详细分析，他们发表了测量值：G为6.67387×10⁻¹¹ m³/kg/s²，比法国结果低0.0235%。与物理常数通常有六位以上有效数字相比，这种差异显著。虽不会影响日常测量，但科学上的微小差异有时会带来关于宇宙运行的重大发现。
两个实验都依赖扭转平衡——可追溯至1798年卡文迪什首次估算G值的技术。施拉明格的团队还增加了额外测试：用铜和蓝宝石重复实验，材料成分几乎不影响结果。尽管这项研究未能解决大G值的差异，却为持续努力增添了重要数据。

“每一次测量都很重要，因为真相很重要，”施拉明格说，“进行精确测量是给宇宙带来秩序的一种方式。”经过多年工作，他决定将这个问题留给年轻一代。“我们必须继续前进。”
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