检验库仑反平方定律实验中接触势的影响

分析基于同心导体球壳方法检验库仑反平方定律和光子静止质量的实验中接触势的影响,并分别给出了静态和动态实验中接触势对实验灵敏度的限制.     

引力实验与理论研究新进展

在现有物理学的架构之下,理论物理学家们正在寻找一个合适的理论来涵盖4种基本相互作用,而对于引力基本性质的研究将是其中最关键的问题之一.因此进行引力规律的实验研究对人类认识和利用自然界具有深远的科学意义和社会现实意义,该领域的突破必将极大地丰富人们对宏观和宇观世界的认识.在这种基础物理实验研究过程中不仅需要好的物理思想和巧妙的实验方案,而且也极力追求各种实验技术和测量方法的极限.近年来华中科技大学物理系引力中心在引力实验与理论领域所开展的研究工作,包括万有引力常数G的精确测量、光子静止质量实验检验、亚毫米范围New-ton反平方定律实验检验以及宏观旋转物体等效原理的实验检验等均取得了一些积极进展.     

旋转重力梯度仪的加速度计动态调节方法与需求分析

适合陆基使用的旋转重力梯度仪采用多个加速度计的组合输出,能有效地抑制平台的共模噪声,实现对地球表面微小重力梯度变化信号的测量.其关键技术之一就是对多个加速度计进行动态匹配调节,通过实时反馈来降低多种噪声和误差,从而降低对研制单个加速度计的性能要求.本文结合旋转重力梯度仪中加速度计的匹配调节方法,以重力梯度测量分辨率达到1E为目标分析,结果表明对加速度计的标度因子一致性匹配需要达到10-11的量级,对二阶非线性因子调节同样需要达到～10-11g/g2的量级.     

超高灵敏度加速度计温度模型测试方案与实验

超高灵敏度加速度计广泛应用于空间探测和地球重力场测量等领域,评估温度对其的影响并将之扣除,对提高加速度计的精度有着重要意义.针对此类加速度计零偏和标度因数的温度模型测试方案,详细分析了测试过程中可能产生的误差项及作用机制,确认了重力场升降温测试中对称位置法依然可以有效消除温度变化相关的安装面变形误差,从而提升了测试精度...     

Effect of Local Magnetic Field in G Measurement with Time-of-Swing Method

The effect of the local time- varying magnetic field in our G measurement with the time-of-swing method is studied by magnifying the magnetic field to cause a perceptible change in the pendulum＇s period. The experimental result shows that the coefficients of the change in the period to the magnetic field are 37（1） and 12（1） ms/gauss in the two horizontal directions respectively, which means that the systematic uncertainty due to the local magnetic field is less than 0.4ppm in our G measurement.     

Variations of the Speed of Light with Frequency and Implied Photon Mass

A general frequency-dependent dispersion relation of the speed of light in different mediums （vacuum, insulator, plasma） is deduced based on the Proca equations. Several recent astronomical observations of the pulsars are used to set the limits on the photon rest mass by this method and several upper bounds of larger than one order improvement than previous similar results are obtained. Considering the dispersion of the massive photon, the possible upper limits on the photon rest mass are also derived from the recently experimental results for testing the constancy of the speed of light in special relativity.     

实验检验光子静止质量的研究进展

爱因斯坦狭义相对论的基本假设之一是光速不变性,其直接推论就是光子的静止质量必须为零,因此实验检验光子是否具有非零的静止质量一直备受关注.非零光子静止质量以Proca方程组为基础,其实验检验主要针对真空光速（频率）色散效应、库仑反平方定律和安培环路定律的偏离、寻找纵向电磁波以及磁偶极场的Yukawa势等几个方面.文章作者所在的实验小组采用精密扭秤调制方法将国际上同类实验结果提高了2个数量级,给出光子静止质量上限为mγ≤1.5×10-52g.对光子静止质量的实验检验,也是对光速不变原理的一种检验,即使光子仅有     

万有引力常数G的精确测量

万有引力常数G是一个与理论物理、天体物理和地球物理等密切相关的物理学基本常数,它的精确测量在引力实验乃至整个实验物理学中占据着特殊地位.尽管两个多世纪以来科学家们为此竭尽全力,但G的测量精度仍然是物理学基本常数中最差的.我们在简要综述万有引力常数G的测量历史的基础上,介绍了目前实验室测量万有引力常数G的现状和国际上在这一领域的研究进展.     

Improvement of Test of Solar Neutrino Coherent Scattering with Torsion Pendulum

A torsion pendulum containing two sapphire crystals and two lead rings is used to test Weber＇s theory of enhanced solar neutrino coherent scattering. Our experiment gives a null result for the diurnal force with a noise level of 3.8 × 10^-14 N, which is 526 times smaller than the predicted value of Weber＇s theory, and directly rules out Weber＇s theory and the experimental result. This experiment also reveals a test of the weak equivalence principle with η （Al2O3, Pb） （0.8 ± 3.1） × 10^-10 for masses falling toward the Sun.     

实验检验光子静止质量的研究进展

爱因斯坦狭义相对论的基本假设之一是光速不变性,其直接推论就是光子的静止质量必须为零,因此实验检验光子是否具有非零的静止质量一直备受关注.非零光子静止质量以Proca方程组为基础,其实验检验主要针对真空光速(频率)色散效应、库仑反平方定律和安培环路定律的偏离、寻找纵向电磁波以及磁偶极场的Yukawa势等几个方面.文章作者所在的实验小组采用精密扭秤调制方法将国际上同类实验结果提高了2个数量级,给出光子静止质量上限为mγ≤1.5×10-52g.对光子静止质量的实验检验,也是对光速不变原理的一种检验,即使光子仅有非常微小的静质量,如一旦得到实验的检验,将会对整个物理学的发展产生巨大而深刻的影响.