研究进展
（1）万有引力常数G的精确测量：
牛顿万有引力常数G是人类认识的第一个基本物理常数，在物理学乃至整个自然科学中扮演着十分重要的角色。两个世纪以来，实验物理学家们围绕引力常数G值的精确测量付出了巨大而艰辛的努力，但其测量精度目前仍然是所有物理学常数中最低的。按照牛顿万有引力定律，G应该是一个固定的常数，不因测量地点和测量方法的不同而变化。但是，当前国际上不同研究小组用不同方法测得的G值却不吻合。
本课题组自1983年以来进行引力常数G的精确测量。在1998年，采用扭秤周期法测量了万有引力常数G值，测量结果HUST-99 [Phys. Rev. D 59 (1998) 042001]。此结果被1998、2002和2006年国际物理学基本常数委员会（CODATA）推荐的G值所采用。该项研究成果获得2000年湖北省自然科学一等奖和2003年全国优秀博士学位论文。之后，该结果被修正为HUST-05，不确定度放大到130ppm[Phys. Rev. D 71, 127505 (2005)]。
在2009年，对实验方案进行了一系列的优化设计以及对各项误差进行了深入的研究，获得新的G值的相对精度达到26ppm [Phys. Rev. Lett. 102 (2009) 240801，Phys. Rev. D82, 022001 (2010)]，被称之为HUST-09。 测量结果被2010年和2014年的CODATA值所收录，是当前国际上精度优于50ppm的七个结果之一，也是当时采用扭秤周期法得到的最高精度的G值。
本课题组自2009年开始同时采用两种相互独立的方法——扭秤周期法和扭秤角加速度反馈法来测量G值。历经多年的艰苦努力，2018年两种方法均获得了迄今为止国际最高的测量精度（G值分别为6.674184(78)×10-11和6.674484(78)×10-11m3/kg/s2，相对标准偏差分别为百万分之11.64和11.61），两个结果在3倍标准差范围内吻合。
该研究成果在《Nature》上以长文的形式发表，被国际同行评价为“精密测量领域卓越工艺的典范”，为提升我国在基本常数测量领域的话语权，并为国际上确定高精度G的推荐值做出实质性贡献。同时，在测G过程中自主研发出的一批高精端的仪器设备已在地球重力场的测量、地球物理勘探等方面发挥重要作用。该研究成果将为该团队正在建设的精密重力测量国家重大科技基础设施及空间引力波探测“天琴计划”的顺利实施奠定良好的基础。
（2）近距离牛顿反平方定律的实验检验：
自2002年以来，课题组就致力于采用精密扭秤技术检验两个非常近距离下平板间的牛顿引力定律。由于引力非常微弱，因而要检验引力的破缺效应需要克服各种干扰因素，困难重重。研究团队利用华中科技大学人防山洞实验室天然恒温、震动小、外部干扰少等优越的条件，在先后解决了两个平板间的静电干扰、扭秤的电容反馈控制、同步引力标定及地面震动影响等关键技术问题后，先后取得了一系列重要结果，并实现了我国在该领域由跟跑到领跑。
2007年，课题组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维的理论预言。该结果与当时国际上的最好水平接近[Phys. Rev. Lett. 98(2007)201101]。
2012年，在解决了静电屏蔽、磁屏蔽以及高精度的引力补偿等问题后，课题组经过近5年的努力，将国际上毫米区间的结果提高了近8倍，达到国际领先水平[Phys. Rev. Lett. 108(2012)081101]。
2016年，在解决了驱动的干扰信号及引力的双补偿设计以后，将扭秤的灵敏度提高到了2E-17Nm的超高水平，并在160微米处将当前国际最好水平提高了2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[Phys. Rev. Lett. 116(2016)131101]。
2020年，在进一步解决驱动系统对静电屏蔽系统的振动耦合与干扰后，联合多个间距的测量数据，给出对Yukawa形式破缺效应在作用程40-350微米区间的最强限制，在70微米处比之前国际最好水平提高3倍，同时给出对幂定律破缺模型参数的更强约束[Phys. Rev. Lett. 124(2020) 051301]。
（3）等效原理的实验检验：
自然界中存在着四种基本相互作用（电磁、弱、强、引力），将引力与其他三种相互作用采用一个统一的理论来描述一直是物理学家们追求的梦想。为此各种理论模型不断被物理学家们提出，如弦理论、超对称理论等。这些理论预言广义相对论的基石——等效原理需要被修改，由此可能导致可观测效应，如弱等效原理的破缺，洛伦兹对称性的破缺等。因此，利用实验检验这些理论模型的破缺为人们提供了探究广义相对论之外的物理新视角。
自2006年以来，本课题组就致力于采用精密旋转扭秤检验等效原理。由于引力非常微弱，因而要检验相应的破缺效应需要克服各种干扰因素，难度较大。研究团队利用我校人防山洞实验室天然恒温、振动小、外部干扰少等优越的条件，历时五年完成了原理性实验，再花费七年时间先后解决了转台转速的精密控制、地磁场的屏蔽、背景引力梯度的精确测量补偿等关键技术问题后，将扭秤的噪声本底抑制到了系统的热噪声极限水平。最终，在4.1E-13的水平上首次检验了手征性材料等效原理[Phys. Rev. Lett. 121 (2018) 261101]，达到国际上在地面检验等效原理的先进水平。
（4）引力理论基本问题研究：
目前正进行引力波检测、后牛顿参数测量等检验广义相对论的空间实验方案研究。
在地面实验中，亚毫米尺度下的近距离引力实验为探究纯引力部分的洛伦兹破缺提供了极大的方便。本课题组与印第安纳大学一直致力于洛伦兹破缺效应的研究，并在与距离成四次方反比的洛伦兹破缺力检验中取得显著成果[Phys. Rev. Lett.117(2016)071102]。在理论分析上，有效场理论表明与距离成六次方反比的洛伦兹破缺力的等效系数有22个独立自由度。然而，任何一个近距离的实验均只能测量13个信号分量，不能同时限制22个破缺系数。引力中心团队自2000年以来就致力于采用精密扭秤技术检验两个非常近距离下平板间的牛顿引力定律。经过十几年的努力，该团队将毫米及亚毫米区间上牛顿引力定律的检验均做到了国际领先水平[Phys. Rev. Lett.116(2016)131101]。根据HUST-2015的实验结果及印第安纳大学的实验结果（IU-2012和IU-2002），对与距离成六次方反比的洛伦兹破缺力系数进行了一个联合数据分析。实现了22个洛伦兹破缺系数的独立测量，在10-12m4的水平下仍然没有观测到洛伦兹破缺效应，这是目前国际上给出的最好的洛伦兹破缺系数限制。