Measurement of the Newtonian constant of gravitation based on accurate vibration measurement

Research Project

Project/Area Number	24K17292
Research Category	Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Basic Section 21030:Measurement engineering-related
Research Institution	National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
Principal Investigator	下田智文国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究員 (60880763)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000) Fiscal Year 2026: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000) Fiscal Year 2025: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000) Fiscal Year 2024: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Keywords	万有引力定数 / 振動計測 / レーザー干渉計 / 振動標準
Outline of Research at the Start	万有引力定数（以下G）は重力の大きさを表す基礎物理定数であり、その値の決定は計量学の重要な課題の一つである。しかし重力は他の力に比べて弱く測定が難しいため、先行研究で得られたGの測定値にはそれぞれが主張する不確かさを超えたばらつきがあり、Gの決定値には大きな不確かさがある。そこで本研究では正確な振動計測技術を応用した新たな測定原理を開発する。提案手法では周期的な重力変化を振り子で検出し、フィードバック制御によって並進振動に変換したうえでレーザー干渉計で測定することで、環境変化や計器精度による誤差を抑えGの決定精度向上を目指す。