測量萬有引力常數 發現隱藏另外空間維度(圖)

對宇宙和星系的觀測表明，引力並不能很好地解釋星系和宇宙在大尺度範圍的運動。（圖片來源：Adobe stock）

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，然而，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，但是奇怪的是，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道它到底應該是多少。

法國科學家聲稱在不同地點測量到的萬有引力常數Ｇ各不相同，是因為隱藏著的另外空間維度導致萬有引力常數受到地球磁場的影響。如果這一結論被證實，將成為證實另外空間維度存在的第一個科學證據。

測量萬有引力常數的最常用的方法是基於早在300年前英國科學家卡文迪許發明的扭擺法。1982年，一個研究組得到的萬有引力常數精度為0.0128%。這一數值看起來很精確，但與其它的物理常數的精度相比卻差了足有一千倍。更為奇怪的是，這與來自德國、紐西蘭、俄羅斯的一些很有名的研究組的新測量值存在著顯著的差異。例如，德國標準研究所得到的數值比公認值大了0.6%，德國烏培爾達爾大學(University of Wuppertal)得到的數值卻低了0.06%，紐西蘭計量標準實驗室得到的結果低0.1%。俄羅斯一個研究組更發現了萬有引力常數值隨測量時間地點的變動範圍高達0.7%。

位於法國巴黎附近原子能委員會的科學家基恩-泊爾．比勒克(Jean-Paul Mbelek)和馬克．拉赤責-雷(Marc Lachieze-Ray)對此提出了他們的解釋，他們指出這是因為實驗是在不同的地點進行的，不同地點不同的地磁場與隱藏的維度相互作用造成了引力大小常數的不同。

他們研究工作的理論基礎是理論物理中的弦論。在提交給《經典和量子引力》雜誌的文章和歐洲天文學會在葡萄牙波爾托市的召開的一個會議報告中，他們給出了不同緯度萬有引力常數的計算值。計算結果表明，磁場越強，引力常數越大，地球上萬有引力常數在南北兩磁極達到最大。現有的萬有引力常數在不同地點的測量值與他們的結論吻合，對太陽的觀測結果也與他們的理論相符。科學家們早就發現要使太陽內部的數學模型符合實驗觀測，他們不得不採用比公認數值更低的引力常數值。

引力雖然是科學家們研究的最早的相互作用，但它同時也是科學家們瞭解得最少，長期以來使科學家們最頭疼的一種相互作用，它的很多性質與其它相互作用力格格不入，與一些重要的物理理論如量子場論也不相容。很多對宇宙和星系的觀測表明，引力並不能很好地解釋星系和宇宙在大尺度範圍的運動。一些研究膜(Brane)理論的科學家認為引力也許並不是基本的相互作用。也就是說，引力只是一種外在表現，它的實質我們還沒找到。