正確な振動計測に基づいた万有引力定数の測定に関する研究

• 研究課題/領域番号: 24K17292
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分21030:計測工学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 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)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2026年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円); 2025年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2024年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
• キーワード: 万有引力定数 / 振動計測 / レーザー干渉計 / 振動標準

研究開始時の研究の概要

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。