【万有引力常量】在物理学中，万有引力常量（Gravitational Constant）是一个非常重要的基本物理常数，它用于描述宇宙中任何两个物体之间的引力大小。这个常数由英国科学家艾萨克·牛顿在其经典力学理论中提出，并在后来的实验中被不断精确测量。
一、万有引力常量的基本概念
万有引力常量通常用符号 G 表示，单位为 N·m²/kg²（牛顿·平方米平方每千克平方）。根据牛顿的万有引力定律，两个质量分别为 $ m_1 $ 和 $ m_2 $ 的物体之间的作用力 $ F $ 可以表示为：
$$
F = G \cdot \frac{m_1 \cdot m_2}{r^2}
$$
其中，$ r $ 是两物体之间的距离。从公式可以看出，G 是一个决定引力强度的关键参数。
二、历史背景与测量
尽管牛顿在1687年提出了万有引力定律，但直到1798年，英国科学家亨利·卡文迪许（Henry Cavendish）才首次通过实验测定了 G 的值。他使用了一个精密的扭秤装置，通过测量两个铅球之间的微小引力作用来计算 G。
卡文迪许的实验是科学史上最早测定 G 的实验之一，他的结果虽然略高于现代标准值，但为后续研究奠定了基础。
三、G 的当前标准值
目前，国际科学界采用的万有引力常量的标准值为：
| 参数 | 数值 |
| 万有引力常量 G | $ 6.67430 \times 10^{-11} \, \text{N·m}^2/\text{kg}^2 $ |
| 不确定度 | $ \pm 0.00015 \times 10^{-11} \, \text{N·m}^2/\text{kg}^2 $ |
该值由国际科技数据委员会（CODATA）定期更新，反映了最新的实验测量结果。
四、G 的重要性与应用
1. 天体物理学：G 在计算行星轨道、恒星质量、黑洞引力等方面起着关键作用。
2. 地球物理学：用于估算地球的质量和密度。
3. 航天工程：在卫星轨道设计和航天器轨迹计算中不可或缺。
4. 理论物理：在广义相对论等现代物理理论中，G 也是核心参数之一。
五、挑战与研究现状
尽管 G 的数值已经较为精确，但其测量仍然面临巨大挑战。由于引力极其微弱，实验中需要极高的精度和隔离干扰。近年来，科学家尝试通过不同方法（如原子干涉仪、量子测量等）进一步提高 G 的测量精度。
六、总结
万有引力常量 G 是连接宇宙万物的桥梁，它的发现和测量不仅推动了经典力学的发展，也为现代物理学提供了重要的基础。随着科学技术的进步，我们对 G 的理解也在不断深化，未来或许能揭示更多关于宇宙本质的奥秘。
表格总结：
| 项目 | 内容 |
| 名称 | 万有引力常量 |
| 符号 | G |
| 单位 | N·m²/kg² |
| 标准值 | $ 6.67430 \times 10^{-11} $ |
| 不确定度 | $ \pm 0.00015 \times 10^{-11} $ |
| 发现者 | 牛顿（理论），卡文迪许（实验） |
| 应用领域 | 天体物理、地球物理、航天工程、理论物理 |