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我实验室研究团队在物理学界权威学术刊物PRL发表论文

作者: 来源:admin 发布时间:2012年03月07日 00:00 点击次数:[]

我院引力实验中心罗俊教授带领的实验小组通过近五年的努力,证明了牛顿反平方定律在毫米范围仍然成立,并给出了作用程在0.7毫米到5毫米区间内国际上的最好结果。该成果于2012223日在物理学界权威学术刊物《物理学评论快报》(Physical Review Letters)上发表。

自然界四种基本相互作用力的统一描述一直是物理学家们追求的目标之一。将引力与其它三种基本相互作用统一起来的主要困难之一是引力较另外三种力小很多,因此诸多理论模型预言牛顿反平方定律在近距离下将发生偏离。自从2002年以来,物理学院引力实验中心罗俊教授带领的实验小组就致力于采用精密扭秤技术检验两个非常近距离下平行板间的牛顿引力定律。在先后解决了近距离下两个平行板间的静电屏蔽、扭秤的电容反馈控制、同步引力标定、微小位移的驱动与同步测量等关键问题后,该实验小组于2007年成功实现了最近间距在176微米下的牛顿反平方定律的实验检验。在95%的置信水平下,实验结果验证了牛顿反平方定律在作用程大于66微米范围内的正确性;并否定了弱电统一破缺能量标度为1TeV时在亚毫米范围可能存在两个额外空间的额外维理论预言 [Phys Rev Lett 98(2007)201101],该结果与当时国际上的最好水平接近。此后,经过一系列的改进工作,如:扭秤更高精度的电容反馈控制;多层的静电屏蔽和磁屏蔽以及更高精度的微位移驱动与检测等,该课题组再经过近5年的努力,2011年的最新研究表明牛顿反平方定律在毫米范围仍然成立,并给出了作用程在0.7毫米到5毫米区间内国际上的最好结果[Phys Rev Lett 108(2012)081101]目前国际上关于牛顿反平方定律检验的实验结果如下图1所示。