物理學家測了228年，引力常數G的第四位數字為何仍是謎？

你敢信嗎？人類能精準測量一顆中子星的質量，能把光子的行為描述到小數點后十億位，卻至今連牛頓引力常數G的第四位有效數字都搞不定？這不是科幻小說里的情節，而是真實存在的物理學謎題。

2026年4月，美國國家標準與技術研究院（NIST）公布了一項耗時十年的最新測量結果，G值為6.67387×10?11立方米每千克每平方秒，誤差范圍0.0057%。

聽起來夠精確了吧？可問題恰恰出在這兒，這個數字和其他頂級實驗室的結果，又出現了無法用誤差解釋的偏差。這道題，不僅沒解開，反而更復雜了。

引力是人類最早認識的基本力，卻是四種基本力里測量精度最低的。電磁力的相關常數能精確到小數點后九位以上，可G的精度只有千分之一量級，有效數字才三位。為啥？因為引力太弱了，兩個電子之間的引力，比它們的靜電斥力小四十多個數量級，實驗信號分分鐘被干擾淹沒。

之后兩個多世紀，物理學家們用更精密的儀器一次次嘗試。1891年波因廷把誤差壓縮到0.2%，20世紀中葉降到0.1%，80到90年代甚至有團隊說誤差低至0.012%。大家一度以為G的問題快解決了。

可21世紀初，麻煩來了：不同實驗室、不同方法得出的G值，最低6.671×10?11，最高6.676×10?11，差異遠超各自聲稱的誤差范圍。那些號稱0.012%誤差的結果，其實藏著沒被發現的系統誤差。科學界不得不承認，G的真實誤差約0.05%，第四位數字根本沒譜。

就在這個背景下，NIST科學家施拉明格啟動了長達十年的測量計劃。最讓人佩服的是實驗設計的嚴謹性，為了避免“實驗者偏差”（研究者潛意識里傾向于預期結果），他讓同事帕特里克·阿博特把各質量塊的真實數值加密，密碼封在信封里。

施拉明格全程不知道真實質量，完成測量后才揭封。這是引力常數測量史上第一次真正的盲法實驗，給后來的高精度測量立了標桿。

可結果卻讓人糾結：新測量值6.67387×10?11，和國際計量局（BIPM）用相同方法得出的結果差0.025%，是報告誤差的五倍；和2018年中國團隊的結果差約0.01%。這些差異雖然還沒到“推翻彼此”的程度，但絕對不能忽視。

更關鍵的是，這個實驗挖出了一堆之前沒被重視的系統誤差：測試質量塊的三葉形形狀會帶來額外扭矩；大質量塊移動時氣體壓力的微小變化會干擾數據；光學準直器有非線性響應；真空腔里殘余氣體的熱扭矩也不能忽略。

團隊還提出“暗不確定度”的概念，用來量化連續測量數據里莫名的離散性。他們發現，哪怕質量塊之間的距離偏差只有1微米，對G值的影響都超過十幾個百萬分之一。

施拉明格團隊坦言，這次測量的總誤差反而比上一次略增，但這才是誠實的科學態度，與其假裝更精確，不如把誤差來源說清楚。

G的測量難，本質上是引力的“弱”和“無處不在”。不像電磁力可以用屏蔽材料隔絕，引力能穿透一切，實驗室里的任何物體、甚至實驗者本身，都會對測量結果產生微小影響。

G的測量，不僅僅是一個數字的問題。它關系到我們對引力本質的理解，甚至可能影響到廣義相對論的驗證、暗物質暗能量的研究。228年過去了，人類的科技進步天翻地覆，可這個最基礎的常數，依然像個謎。

你覺得G的第四位數字到底是多少？是我們的測量方法還不夠先進，還是引力本身藏著什么我們沒發現的秘密？歡迎在評論區聊聊你的看法，畢竟，科學的進步，就是從一個個未解之謎里走出來的。如果覺得這篇內容有意思，別忘了點贊收藏，分享給更多對科學好奇的朋友！