在中学物理课本上
有个目前国际上最高精度的
万有引力常数G
这是来自华中科技大学
科研团队的成果
它解决了重力测量中
高精度引力溯源的世界性难题
也极大地提升了
我国在基础物理学领域的话语权
一起跟随长江云新闻
【跟着课本看湖北】栏目
来认识华科大
这群追引力的科学家——
武汉市第十五中学物理老师、华中科技大学引力中心毕业生邵艳艳： 「今天我们要讲的是中学物理课本上第一次出现由中国科学家主导的科研成果，是目前全世界最精确的引力常数大G。」
万有引力常数是人类认识最早
但测量难度极高的一个物理常数
全球科学家测了200多年
用100多种不同的实验方法
测出了200多个不同值
其中最精准的结果
就诞生在这——
华中科技大学喻家山下
一个神秘的山洞
精密重力测量研究设施国家重大科技基础设施总经济师刘跃龙： 「这个就是1983年我们开挖、1985年投入使用的，罗俊老师用来做万有引力常数G测量的，唯一的一间实验室。原来的时候是土路，没有灯，当时他做实验，一个手拿棍子，一个手拿手电筒，手电筒用来照明，棍子用来打蛇和蜈蚣，他在里边经常一趴就是一天。」
小数点后精确一个数字
是洞内的数十年
推开斑驳的木门
这个不足十平方米的小洞
阴暗潮湿
但因为震动小、温度恒定
是难得的引力实验场所
呈现在眼前的就是目前世界上
观测精度最高
稳定性最好的重力仪——
超导重力仪
华中科技大学物理学院引力中心副研究员张宁： 「我们现在做的仪器实际上就相当于给地球照（CT），不去深入到地下，能够反映地下到底是一个什么样的情况，这对于人类的发展、我们的资源都是非常重要的。」
华中科技大学物理学院引力中心教授刘向东： 「这个曲线是我们超导重力仪在过去24小时记录的输出数据，这里有两个这样的信号，这个是我们监测到的两个地震，我们通过地震台网也查到了，确实（是）。」
墙上
「吃苦」「创新」这些词语
可知可感
这群自嘲「山顶洞人」的科学家
把这里视作「世外宝地」
打卡记录显示
不少人在实验室一待
就超过10小时
一年365天
甚至有人超过360天都待在这
似乎这里就有一种
不可抗拒的「引力」
华中科技大学物理学院引力中心教授刘向东： 「去研发这种核心技术，我们必须有耐心。而且你要是真正喜欢的话，也不会感到寂寞。我怎样把这个东西赶快做出来，去看到它的结果，有一种很迫切的这么一个心情。恍恍惚惚地，这十几年可能就过去了。但是，能够满足国家需求的这种仪器，你把它做好了，这一辈子就可以了。」
华中科技大学物理学院引力中心副研究员张宁： 「前二三十年实际上大量的仪器都是国外的仪器，你就会有一种责任感，有一种使命感，我既然做了这个事情，我能不能通过我的努力超过国外，因为中国的大地还是需要中国人自己去丈量。」
从基础实验
到卫星重力测量
重力梯度测量等尖端研究
一个个打破垄断
行业先进的成果
推动我国在高精密重力测量领域
从空白走向国际前沿
而这个神秘的山洞
也逐渐变得「别有洞天」
华中科技大学物理学院引力中心副研究员张宁： 「现在我们新的山洞有了翻天覆地的变化，应该算是国内最好的（山洞）实验室了。我们做了新风系统，做了除湿系统、电磁屏蔽，包括隔震，要比普通的实验室要好得多。」
如今，这里建成了投资近9亿元的国家重大科技基础设施，拥有国际标杆级的3万平方米科研综合楼和6千平方米新山洞实验室，在资源勘探、地球物理研究、国防安全等关键领域，提供服务超千次，被称为「世界引力中心」。
精密重力测量研究设施国家重大科技基础设施总经济师刘跃龙： 「现在无论是放在卫星上和舰船上的，以及放到地面上的，我们所有的仪器设备，都取得了突破，其中有几台设备指标已经是做到了国际上最好。」
从物理课本上的G常数
到更多测地观天的试验
四十多年
这群「山顶洞人」
像一群避世修炼的隐士
叩问无穷的科学之谜
发出响亮的中国回答
精密重力测量国家重大科技基础设施项目（以下简称「精密重力测量研究设施」） 是「十二五」期间国家优先支持的16项重大科技基础设施建设项目之一。该项目以具备全球毫伽级、基准微伽级的重力数据获取、评估与应用能力为目标，矢志建设国际一流、综合指标国际领先的精密重力测量研究设施，并使之发展成为具有国际影响力的重力测量科学中心之一，为我国地球科学基础研究及精密重力仪器研制、测量与应用研究提供必要的实验条件，满足我国地质调查、资源勘探、国家安全等对重力数据和重力基准的战略需求。项目总投资8.59亿元，建设期五年。
2023年1月31日，央视【新闻联播】「新思想引领新征程」栏目聚焦「中国光谷」的科技自立自强之路。
精密重力测量研究设施建设 依托华中科技大学物理学院引力中心 ，已取得重要进展。万有引力常数G测量达到国际最高精度，解决了重力测量中高精度引力溯源难题，研究成果在Nature长文在线发表并入选2018「中国科学十大进展」，被编入人民教育出版社2019版高中物理教科书。自主研制的高精度基准型原子干涉重力仪在2017年10月第十届国际绝对重力仪比对中，测量不确定度达到3微伽，取得了国际同类仪器最好水平，为微伽级高精度重力测量基准的建立奠定了坚实基础。2020年12月成功交付我国首台具有自主知识产权的微伽级小型化量子绝对重力仪，打破了高精度绝对重力仪受国外技术垄断的局面，更好地保障了国家核心数据的安全。
我校引力中心团队研制的量子重力仪正在进行测量。
团队联合中山大学天琴中心共同推进空间引力波探测「天琴计划」的实施，与中山大学、航天东方红卫星有限公司联合研制的「天琴一号」卫星于2019年12月成功发射，2020年5月圆满完成空间引力波探测六大技术在轨验证，各项指标均优于任务目标，为国内同类技术最高水平。依托精密重力测量研究设施，华中科技大学承担了高精度惯性传感、无拖曳控制两大关键技术攻关。实验结果表明， 高精度惯性传感技术将其之前保持的国内最好水平又提高了两个数量级以上，达到国际同类装置先进水平 。作为关键载荷，高精度空间加速度计已成功应用于2013年「试验五号」卫星、2017年「天舟一号」货运飞船、2019年「天琴一号」卫星、2021年「天绘-4」卫星等航天任务，为我国下一代卫星重力测量和空间引力波探测等重大计划的实施奠定了坚实基础。
国家重大科技基础设施项目「精密重力测量研究设施」通过国家验收。
2023年10月18日，国家重大科技基础设施项目「精密重力测量研究设施」顺利通过国家验收，总体指标处于国际先进水平。
文章来源：华中科技大学官方微信公众号
