物理学家十年来一直试图测定重力常数，却仍未达成统一的“大G”值。

NIST最新测定重力常数结果

*美国国家标准技术研究院（NIST）的物理学家完成了为期十年的重力常数 G 测量实验。得到的值既与之前法国实验的结果不同，也偏离国际参考值，但同时发现了一种此前未被考虑的现象，可能解释不同测量之间的差异。*

什么是“大 G”？

重力常数 G 描述两个质量间的引力大小。这是物理学中的基本常数之一，但其精确值已讨论超过 200 年。由于重力是四种基本相互作用中最弱的，在实验室中高精度测量它极为困难。

截至目前，已有 16 个不同研究团队得到的 G 实验值。如 NIST 物理学家斯蒂芬·施拉明格（Stephan Schlamminger）在《Refractor》杂志上所述，“数据分布很广，误差约为 10⁻⁶”。

为什么选择法国实验？

施拉明格团队决定复制 2014 年在国际计量局（BIPM）进行的法国实验，而不是开展全新的测量。该实验给出了最偏离的 G 值之一，其重复可能揭示隐藏的系统误差。

* 实验装置被跨大西洋运至马里兰州盖瑟斯堡的 NIST 研究所。
* 工作始于 2016 年，持续了十年。

结果

得到的值为：

\[
G = (6.67387 \pm 0.00038) \times 10^{-11}\; \text{m}^3\,\text{kg}^{-1}\,\text{s}^{-2}
\]

该数比原法国结果低 0.0235 %。在其他已被测量到小数点后几十位的基本常数中，这种差异仍然显著。

揭示的误差来源

主要发现是残余空气效应。装置工作时会抽真空，但无法完全去除空气。“总会留下少量空气——这就是所谓的残余压强”，施拉明格解释道。这剩余气体环境对系统产生微弱力，之前的实验未考虑到。

这一因素可能是理解全球 G 测量不一致原因的关键。

接下来怎么办？

施拉明格目前尚未准备将此发现应用于所有其他实验。“需要分别审视每个实验并了解其具体操作”，他说。新值略低于 2018 年 CODATA 推荐值，但确切差异原因仍未确定。

“我们认为这可能与多种效应有关，但具体哪些影响结果尚不清楚”，科学家总结道