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精确测量引力常数G 的新方法 汤克云1,2 1 中国科学院地质与地球物理研究所 2 清华大学天体物理中心 摘 要 国际上各顶级实验室测得的引力常数存在较大差别，CODATA （国际 科技数据委员会）在不同年份推荐的引力常数也有较大差别；总之， 引力常数测量的精确度和准确度在所有物理常数测量中是最差的。物 理界猜测：在引力常数测量中，可能存在未被认识的系统误差！本文 发现：任何顶级实验室都无法保证吸引质量与检验质量之间的引力F 的方向绝对垂直于局地重力场g，引力F 必定有垂直方向的分量。因 此，没有考虑引力F 沿垂直方向的分量，是当今引力常数测量的根本 性系统误差；此外，在各实验室的地球重力场之间存在显著差异, 而 且也无法消除由风雨、地下水、地动、固体潮等引起的环境干扰，这 是引力常数测量的另一个系统误差。 本文提出了新的测量方法：第 一，用互相垂直的两组共四套附有水平方向和垂直方向F-P 干涉仪的 单摆作为测试质量, 精确测量单摆相对于吸引质量块的二维位置及 其变化；第二，为每个单摆给出了完整的水平方向和垂直方向的8 个 平衡方程，并解出引力常数。根据这一新测量方案，可基本消除上述 两类系统误差，将测量引力常数的精密度和准确度提高一至几个量级。 关键词：卡文迪许实验，引力常数，局地地球重力, 固体潮，系统误 差, 二维法布里-珀罗干涉仪，平衡方程 Precise and accurate method to measure gravitational constant Keyun Tang1,2 1 Institute of geology and geophysics, Chinese academy of sciences 2 The center for astrophysics, Tsinghua University Abstract There are some bigger differences between the gravitational constants measured by different top laboratories in the world, and the precision and accuracy of gravitational constant are the lowest in all measurements of fundamental physical constants. So, physical society speculates that the difference may be caused by some unknown systematic errors! This paper find that due to any laboratory cannot ensure the direction of gravitational force F between the test mass and the attractive mass is absolutely perpendicular to the direction of the local gravity of Earth g, so there must be a vertical component of F, up to now, scientists have not considered the vertical component of gravitational force, it is the unknown fundamental systematic error in current measurement ; In addition, the local gravity of Earth g for different laboratories is different, scientists cannot effe