万有引力常数G的精确测量不仅对于揭示引力相互作用于的性质非常关键,而且对于理论物理学、地球物理学、天文学、宇宙学以及精确测量等领域都具有重要的理论和现实意义.但令人遗憾的是,作为最早被认识和测量的物理基本常数,与其它基本常数相比,G的测量精度迄今为止是最差的.研究人员采用扭秤周期法精确测量了万有引力常数G,其创新之处在于选用长周期、高Q值的扭秤以及温度波动小的山洞实验环境,从而克服了扭丝滞弹性和热弹性的影响.为了进一步提高实验精度,研究人员对实验数据处理方法和扭秤特性进行了深入研究,在国际上首次提出了基于互被子性原理的单参量周期拟合方法,成功解决了扭秤周期的高精度牧师取.该方法的基本思想是以牺牲幅和相位等参量的拟合精度为代价,获得信号频率的高精度拟合.在前期工作基础上,该文提出了信号相互叠加而误差相互补偿的四吸收质量优化配置的周期法测G实验方案.该方案对检验质量间距的测量精度要求降低了约400倍,但这是以提高对吸收质量间距的测量精度的要求为代价的.研究人员提出并实现了旋转量块法精密测量球形吸收质量的间距,初步实验精度达到0.5μm.最后,研究人员给出了四吸收质量优化配置下10ppm周期法测G的详细实验设计,该实验目标有望在一年后达到.