以最冷之处检验最弱之力

空间微重力下的超冷原子实验可实现具有宏观大占据数和显著长凝聚体寿命的稀薄原子气体玻色-爱因斯坦凝聚态（BEC），从而可通过在众多振荡周期上自校准来精确测量形状振荡频率。本文提出利用形状振荡的超冷原子 BEC 测量牛顿引力常数，尽管这在实验上具有挑战性。我们还对约束修正牛顿势（如幂律势、汤川相互作用和胖引力子）作了初步展望。对于占据数 $10^9$（仅比实验可实现的 $N\sim10^6-10^8$ 高一个数量级），最多 $(1-100)\,\mathrm{nHz}$ 的频率测量分辨率，能够极大地超越当前排除极限来约束具有汤川相互作用的修正牛顿势。