引力常数缺失的测量

1998年，在卡文迪许之后两个世纪，一次关于G测量理论和实验的会议指出了各种实验方法取得的进展，并讨论了它们对G精度的影响。尽管在真空中使用扭秤进行了几次测量以减少某些干扰，但没有提及在静止空气中可能的压力效应。2000年，J.Luo和Z.K.Hu首次指出了G测量中存在一些未知的系统性问题。在本工作中，我们分析了一个新的系统误差，该误差源于真空室内空气分子对测试质量所施加的总动量非零平衡。这种效应通常可以忽略不计，但当压力低到分子平均自由程与测试质量周围空气间隙厚度相当时，吸引力可能变得大于引力。考虑到通常的间隙尺寸，当压力降至约0.01毫巴时，分子效应达到最大。在Heyl于1毫巴（1927年）的测量之前，实验是在较高压力下进行的。相反，使用近期真空技术进行的实验显示压力低至0.1纳巴（Gundlach和Merkowitz，2000年）和0.01纳巴（Gershteyn，2002年）。在这些实验中，真空压力的影响似乎非常小。事实上，我们无法在文献中找到在毫巴和纳巴之间的真空压力下进行的测量。为什么？在缺乏充分物理解释的情况下，这种缺失显得令人尴尬。