原子干涉仪测量大 G 测量万有引力常数大 G 是一个历史悠久的问题。卡文迪许在 1798 年做了扭称实验，高中物理课本上就介绍过。扭称实验也是目前测量大 G 的主要方法。华中科技大学小组测量的大 G 在国际上很有分量。另一个相关的重要常数是重力加速度（小 g ）。一般来说，这两个常数有联系，但是测量方法很不相同。朱棣文最先采用冷原子干涉仪来测量小 g ，目前原子干涉仪成为测量小 g 的一个非常重要的方法。但是我没想过还可以用干涉仪来测量大 G 。最近一期 Nature 上发表了一篇文章（ Nature 510 518 （ 2014 ）），用原子干涉仪测量大 G ，确实让人眼前一亮。 图 1 ：原子干涉仪测量大 G 示意图。 实验示意图如上，在原子干涉仪上加上仔细标定好的质量，这样原子的重力加速度会有一点改变。左边和右边两个图是分别加上 F 构造重物和 C 构造重物后重力加速度的改变，这样会导致原子干涉移测量相位的改变。而测量的方法是同时发射两个原子团，发射速度不同，最高点位置不同，同时测量两个干涉仪的相位移动。由于原子团经历重物的不同位置，因此万有引力导致的相位移动会不同，通过测量这两个干涉移的相位差，就可以计算出大 G 。 图 2 ：实验数据图。 实验结果如上图。实验主要测量的是两个干涉仪的相位差。但是由于震动等噪声的影响，两个干涉仪测量的相位会有起伏的。但是如果同时将上下两个干涉仪测量的相位画在一张图中，这样就形成了一个 Lissajous 图，从 Lissajous 图中可以得到两个干涉仪的相位差。图 a 中红蓝两个 Lissajous 图就是重物安放在 C 构造和 F 构造产生的不同结果。从他们可以分别获得一个相位差。多次测量就能得到图 b 。 c 图是 b 图两种构造的差值，用来减少系统误差。他们最终测量的结果不确定性在 150ppm ，和 CODATA 误差在 1.5sigam 左右，如下图。他们在文章中也提到了系统误差，以及如何改进实验，希望能将实验精度提高到 10ppm 。希望能早日看到更好的结果。 图3： 实验结果。
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