萬有引力常數(shù)G的精確測(cè)量與扭秤特性研究.pdf

1、萬有引力常數(shù)G的精確測(cè)量不僅對(duì)于揭示引力相互作用于的性質(zhì)非常關(guān)鍵,而且對(duì)于理論物理學(xué)、地球物理學(xué)、天文學(xué)、宇宙學(xué)以及精確測(cè)量等領(lǐng)域都具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義.但令人遺憾的是,作為最早被認(rèn)識(shí)和測(cè)量的物理基本常數(shù),與其它基本常數(shù)相比,G的測(cè)量精度迄今為止是最差的.研究人員采用扭秤周期法精確測(cè)量了萬有引力常數(shù)G,其創(chuàng)新之處在于選用長(zhǎng)周期、高Q值的扭秤以及溫度波動(dòng)小的山洞實(shí)驗(yàn)環(huán)境,從而克服了扭絲滯彈性和熱彈性的影響.為了進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)精度,研究

2、人員對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法和扭秤特性進(jìn)行了深入研究,在國(guó)際上首次提出了基于互被子性原理的單參量周期擬合方法,成功解決了扭秤周期的高精度牧師取.該方法的基本思想是以犧牲幅和相位等參量的擬合精度為代價(jià),獲得信號(hào)頻率的高精度擬合.在前期工作基礎(chǔ)上,該文提出了信號(hào)相互疊加而誤差相互補(bǔ)償?shù)乃奈召|(zhì)量?jī)?yōu)化配置的周期法測(cè)G實(shí)驗(yàn)方案.該方案對(duì)檢驗(yàn)質(zhì)量間距的測(cè)量精度要求降低了約400倍,但這是以提高對(duì)吸收質(zhì)量間距的測(cè)量精度的要求為代價(jià)的.研究人員提出并實(shí)現(xiàn)了