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

作者: 时间:2021-06-07 点击数:

转自地大新闻网讯(通讯员刘梦 徐红)近日,机电学院控制科学工程专业2020级博士生柯俊在近距离牛顿反平方定律实验检验中取得重要进展,他以第一作者的身份,在物理学权威期刊《物理评论快报》上发表研究论文“厘米间距下牛顿反平方定律的联合检验”,该论文通讯作者为指导老师罗杰教授。

该项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电磁、弱、强、引力四种基本相互作用统一起来,为此理论物理学家们提出了各种理论模型,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,而且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。

由于引力非常微弱,因而在近距离下检验引力的破缺效应需要克服各种干扰因素,困难重重。研究团队依据华中科技大学引力中心2018年在《自然》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,建立理论模型分析实验中的非牛顿引力效应,对实验中各种误差项引入的不确定度进行评估,对实验结果的数据分析最终给出厘米间距下反平方定律破缺的限制。该研究结果给出了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,为大统一理论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学校等各方面的支持。 (文字编辑庞伟红)

 

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