“目前中学物理教材中存在诸多关于万有引力常数G不完善、不准确的表述，并且缺少最前沿的以及我国在该领域的国际领先的结果的描述。”全国人大代表、黄冈中学党委书记、校长何兰田建议，修订中学（初中、高中）物理教材中关于万有引力常数章节的内容，增强其科学性、准确性和规范性。同时增加我国科学家在该领域的国际领先成果，增强民族自豪感和文化自信。

对此，华中科技大学物理学院引力中心教授杨山清表示认同。他说，万有引力常数G值的精确测量是自然科学基础研究的典型代表，在中学课本中增加相关内容的介绍能有效激发学生的探索精神。

何兰田说，万有引力常数G是人类认识的第一个基本物理学常数。这个常数除了通过实验测量外，无法通过理论计算等方法给出。目前的高中物理教材中通常只提及到卡文迪许测得第一个G值，但对其实验方法的介绍基本是一片空白。

何兰田指出，现有课本中引用数据过于陈旧，不能反映科学的发展与进步，易引起老师和学生的误解。他认为，教材的编制应与时俱进，同时，建议在高中物理教材中增加关于万有引力常数G值测量的实验原理和相关介绍，特别是华中科技大学引力中心团队在该方面的成就。

其实，人类对万有引力常数G的测量史本身就是一部科技探索史。

早在1798年，英国著名物理学家卡文迪许便通过扭秤实验测量了地球密度，后人由此实验推算出历史上第一个G值，相对不确定度为1%。在其后的200多年时间里，实验物理学家在万有引力常数G的测量过程中付出了极大的努力，但G值测量精度的提高却异常缓慢，根据国际科学技术数据委员会（CODATA）最新发布的CODATA-2014万有引力常数G的推荐值，其相对不确定度仅为47ppm（1ppm：百万分之一），几乎是每一个世纪才提高一个数量级。

中国物理学家在这个领域起步较晚，直至上世纪八十年代，华中科技大学的罗俊团队才开始采用扭秤技术精确测量万有引力常数G。测量地点被选在华中科技大学北面的喻家山洞中，罗俊团队历经十多年的努力于1999年得到了第一个G值，被随后历届的国际科学技术数据委员会（CODATA）为给出推荐G值而录用，得到国内外广泛地关注和认可。

科学探索的脚步没有就此止步。该团队对实验方案进行了一系列优化以及对各项误差进行更深入的研究，又历时十年，于2009年发表了新的结果，相对精度达到26ppm。该结果是当时采用扭秤周期法得到的最高精度的G值，也是当时国际上精度优于50ppm的五个结果之一，也被随后历届CODATA所收录命名为HUST-09。

▲罗俊团队测G实验点滴记录

对G的精确测量似乎顺风顺水，科学家们似乎在逐渐攻克这个难关，然而尴尬的是，国际上各个小组G值测量结果相互之间不吻合，为了弄清G值的测量是否与方法相关和探寻不同方法中可能存在的潜在系统误差，罗俊团队开始同时采用两种完全不同的实验方法——扭秤周期法和角加速度法进行G的精确测量。

又经过一个十年的沉淀，罗俊团队再次厚积薄发，两种不同的测G方法均给出了目前国际上最高精度的G值，并于2018年8月30日发表在顶级科研杂志《自然》上，实现了对国际顶尖水平的赶超。罗俊团队所在的引力中心在短短30多年里，从无到有，从有到强，逐步走向世界前沿，被国际同行称为“世界的引力中心”。

▲罗俊团队两种不同测G方法实验结果与国际现有结果比较

30年的时光在浩瀚的宇宙面前可谓沧海一粟，对于一个人来说却是壮年到暮年的峥嵘岁月，罗俊院士和他的团队成员们将他们人生中最美好的30年时光奉献给了万有引力测量事业，终于在万有引力常数测量的历史上留下了浓墨重彩的一笔。

“在中学课本中对G值测量原理和研究过程进行介绍，不仅能发挥学生的探索精神，同时也让学生体会到我国科学家甘坐冷板凳的不懈坚持和人类永无止境的科学追求。”何兰田说。

编辑：金婉霞
责任编辑：顾军

来源：综合自“科技日报”、“华中科技大学引力中心”