机电学院罗杰教授团队在近距离牛顿反平方定律实验检验中取得重要进展

2021年5月26日，物理学权威学术期刊《物理评论快报》在线刊发了我校机电学院罗杰教授团队在检验牛顿反平方定律实验中的最新研究成果——Combined test of the gravitational inverse-square law at the centimeter range。该文第一作者为机电学院2020级博士生柯俊，罗杰教授为通讯作者。该研究是我校机电学院罗杰教授团队与华中科技大学引力中心邵成刚教授团队、中山大学天琴中心杨山清教授团队共同合作的成果。

长期以来，科学家一直致力于将自然界中四种基本相互作用（电磁、弱、强、引力）统一起来，为此理论物理学家们提出了各种理论模型，如大额外维理论、弦理论等，但这些理论均要求一些基本物理常数不是真正的“常数”（如万有引力常数、精细结构常数等随着时间变化）、两个物体之间的引力与距离平方成反比的牛顿万有引力定律在近距离下破缺等等。理论模型的正确与否需要实验检验，高精度的引力实验检验有助于人们更深刻地认识引力的本质。

该项研究主要依据华中科技大学引力中心2018年在《Nature》上公布的测量万有引力常数实验，利用两个实验中间距不一致的特性，分析实验中的非牛顿引力效应。研究结果给出了50 – 500毫米间Yukawa形式破缺的最强限制，并在60 – 100毫米处将当前国际最好水平提高了7倍，达到国际领先水平，为该问题的理论研究提供了实验参考。

该研究工作先后得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究重大专项及中国地质大学（武汉）等各方面的支持。

论文信息：

Title: Combined Test of the Gravitational Inverse-Square Law at the Centimeter Range

Authors: Jun Ke, Jie Luo, Cheng-Gang Shao, Yu-Jie Tan, Wen-Hai Tan, and Shan-Qing Yang

Source: PHYSICAL REVIEW LETTERS，126，211101

Published：26 May 2021

论文链接：https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.126.211101