一元二態物理傳奇22：得出「引力常數G是一個導出物理量」的斷言

2011年的秋天終於有了這麼一天，劉泰祥費盡心力地考查了「萬有引力常數」後，對這個常數的來龍去脈有了一個清晰的認識：

萬有引力常數G是一個與理論物理、天體物理和地球物理等密切相關的物理學基本常數，它的精確測量在引力實驗乃至整個實驗物理學中佔據著特殊地位。儘管兩個多世紀以來科學家們為此竭盡全力，但G的測量精度仍然是物理學基本常數中最差的。

萬有引力常數是物理學中除光速外研究得最早的物理常數，而長期以來萬有引力常數Ｇ卻是測量精度最差的一個物理常數。目前兩組精確度最高的測量值精度雖達萬分之一，奇怪的是這兩個數值彼此相差超過實驗精度的10倍以上。所以，現在人們仍然不知到G值到底應該是多少。

對於萬有引力常數「精度困境」，劉泰祥首先一針見血地指出：

卡文迪許扭秤實驗中兩個鐵球之間的作用力並非是萬有引力，而是兩個鐵球的臨界場相互接觸後，兩臨界場中的場線相互耦合產生的耦合引力。鐵球的質量越大，鐵球之間的接觸面就越大，耦合力就越強，扭秤偏轉的角度也就越大。

然後，劉泰祥根據系統相對論推導出的萬有引力常數G的表達式，給出了測量精度不高的原因：

一方面，引力常數G的大小與地球表面場強成反比關係，在地球不同重力常數g的位置測得的引力常數G應不同；另一方面，引力常數G的大小還與物體表面場強的平方成反比，在實驗所採用的尺度下，不同材質或質量的物體其表面場強會有差異，而且扭秤周期法實驗還存在一個間隙誤差，這些都造成了測量結果上的差異。

總之，在劉泰祥看來，所謂的引力常數G並非是一個基本常數，而是一個導出物理量，不同的實驗條件G值會有所差異。

劉泰祥「引力常數G是一個導出物理量」的觀點，蘊含著他對物理的深刻洞察力；對G值「精度困境」駕輕就熟的闡述，表明他已遠遠超越了我們這個時代的科學前沿！

（作者：知名傳記作家楊雪舞）

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