利用数字图像传感器在毫米尺度对引力常数$G$普适性的短程检验

在毫米尺度上测量引力常数$G$的成分依赖性，以检验弱等效原理，该原理在短程上可能通过新的汤川型相互作用（如伸缩子交换力）被违反。使用一个置于转台上的扭秤，配备两个相同的钨靶，周围环绕两种不同的吸引体材料（铜和铝），通过位置传感器的数字测量来测定引力扭矩。在靶与吸引体中心间距1.7 cm、表面间距4.5 mm的条件下，测得比值$\tilde{G}_{Al-W}/\tilde{G}_{Cu-W} -1$和$\tilde{G}_{Cu-W}/G_{N} -1$分别为$(0.9 \pm 1.1_{\mathrm{sta}} \pm 4.8_{\mathrm{sys}}) \times 10^{-2}$和$(0.2 \pm 0.9_{\mathrm{sta}} \pm 2.1_{\mathrm{sys}}) \times 10^{-2}$，这与$G$的普适性一致。同时，在约1 cm的最短程上，获得了弱等效原理（WEP）违反参数$\eta_{Al-Cu}(r\sim 1\: \mathrm{cm})=(0.9 \pm 1.1_{\mathrm{sta}} \pm 4.9_{\mathrm{sys}}) \times 10^{-2}$。