科学家十年后打开密封信封，引力仍让人一头雾水

本文讲述了美国国家标准与技术研究院（NIST）物理学家施拉明格团队历时十年、严谨复现并改进国际计量局（BIPM）2007年经典扭秤实验的过程。万有引力常数G是描述任意两物体间引力大小的普适常数，但因其作用极弱（远弱于电磁力），在实验室中测量难度极大——实验需探测两个仅重数百千克的金属球之间的微弱引力，该力比地球对纸夹的引力还要弱万亿亿倍。自卡文迪什1798年首次测G以来，225年间不同团队的结果始终存在约万分之一的不一致，引发学界质疑：这是实验误差，还是引力理论本身有待完善？为排除主观偏差，施拉明格让同事阿博特隐藏关键数据，直到2024年7月才当众开信封揭晓结果。分析显示，NIST测得G=6.67387×10⁻¹¹ m³/kg·s²，比法国结果低0.0235%。尽管差异微小（不影响体重秤或食品包装），但在基础物理中极为显著——其他基本常数通常精确到6位以上且高度一致。团队还用铜和蓝宝石两种材质重复实验，结果几乎相同，排除了材料影响。文章最后区分了‘大G’（宇宙普适常数）与‘小g’（地表重力加速度，如地球约9.8 m/s²，月球约1.62 m/s²），强调G决定一切物体间的引力大小，而精确测量G不仅是技术挑战，更是人类探索自然秩序的根本努力。