Abstract
伽利略從實驗上的結果,提出了伽利略的等效原則(第一弱等效原則),奠定了牛頓萬有引力說的基礎,愛因斯坦堆廣等效原則(強等效原則),並進一步提出了廣義相對論,Eotvos-Dicke實驗精密地驗證了非偏極體的等效性。非偏極化體的伽利略,等效原則實驗只引含愛因斯坦等效原則之一部份,如果要進一步驗證等效原則,一定要考慮偏極化體,必須使用偏極化體從事等效原則實驗。在本實驗中的偏極化體是使用6.47克的鏑鐵(Dy6Fe23) 化合物, 壓入一鋁製中空圓柱中, 藉由鏑的磁性與鐵的磁性相反與磁迴轉比率的不同, 製造出一個在室溫下磁性甚小, 但有極大的自旋偏極化的偏極化體, 再以矽鐵及u-metal 將剩餘的磁偶極屏蔽,就成為實驗所用的偏極化體。利用上述的偏極化體, 建造類似Dicke 實驗的扭稱, 將重力梯度的影響降至八極, 懸挂在鎢絲扭線上, 利用扭稱太陽的作用力與地球轉動, 量得一天(24 小時) 周期的力距, 以此推算出等效原則的精密度。為了避免其它因素的干擾,我們利用磁鐵將單擺模式的能量藉由滑電流以執能形式散出,以防震墊及一約200 公斤的防震桌減低震動,利用線圈將地磁抵消,以保利龍板及溫度控制裝置保持溫度的穩定,實驗時同步記錄溫濕度及磁場,以便做誤差分析。從1989年11月到1990年4 月間共進行了四之實驗。現階段的雜訊以溫度、磁場以及人為擾動影響最大,經由實驗得知,溫度及人為的擾動影響遠超過磁場,在人為擾動降到最低的情況下,對溫度做誤差分析,並經過適當調整後,扣除溫度的影響。第三次實驗是舊曆新年期間進行,人為擾動降到最低,結果可性度較高,由這次實驗中,測得實驗所用偏極化體,驗證等效原則遠(2.9±5.0)×10, 對應到偏極化電子的等效性為(3±5)×10 。